خصائص السوائل — الكثافة واللزوجة وضغط البخار

قاعدة بيانات خصائص السوائل عند درجات حرارة مختلفة: الماء (حتى 150°C)، ماء البحر، مركّز التحلية، الماء الساخن المضغوط، الديزل، والجلسرين. تشمل الكثافة واللزوجة وضغط البخار.

ماء (water)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
0 999.8 0.001793 0.611
5 1000 0.001519 0.872
10 999.7 0.001307 1.228
15 999.1 0.001139 1.705
20 998.2 0.001002 2.338
25 997 0.000891 3.169
30 995.7 0.000798 4.243
35 994 0.00072 5.628
40 992.2 0.000653 7.381
45 990.1 0.000596 9.593
50 988 0.000547 12.35
60 983.2 0.000467 19.94
70 977.8 0.000404 31.18
80 971.8 0.000355 47.39
90 965.3 0.000315 70.11
100 958.4 0.000282 101.325
110 950.6 0.000255 143.3
120 943.4 0.000232 198.5
130 934.8 0.000213 270.1
140 926.1 0.000197 361.3
150 917 0.000183 475.8

ماء البحر (ملوحة 3.5%) (seawater)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
10 1025 0.001359 1.2
20 1024 0.001048 2.3
25 1023 0.000939 3.1
30 1022 0.000844 4.2
40 1020 0.000679 7.2
50 1017 0.000563 12.1
60 1012 0.00048 19.5
70 1007 0.000415 30.5
80 1001 0.000365 46.5
90 994 0.000323 68.5

ديزل (diesel)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
15 840 0.003 0.01
20 835 0.0025 0.02
40 820 0.0015 0.1

جلسرين 50% (glycerol50)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
20 1126 0.006 1.5
40 1115 0.0024 4

حمض الكبريتيك 98% (sulfuricAcid98)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
20 1836 0.0265 0.001
40 1820 0.0142 0.006
60 1804 0.0085 0.035

حمض الهيدروكلوريك 30% (hydrochloricAcid30)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
20 1149 0.00195 2.8
30 1142 0.00163 5
40 1134 0.00138 8.5

هيدروكسيد الصوديوم 30% (naoh30)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
20 1328 0.0093 1.2
40 1316 0.0042 3.8
60 1303 0.0024 10.5

إيثانول (كحول إيثيلي) (ethanol)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
15 794 0.00137 4.2
20 789 0.0012 5.95
30 781 0.00098 10.5
40 772 0.000826 18

كيروسين (kerosene)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
15 810 0.0022 0.003
20 806 0.0019 0.005
40 790 0.0012 0.03

محلول ملحي 15% (brine15)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
10 1105 0.00172 1.1
20 1100 0.00128 2.1
30 1095 0.001 3.8
40 1089 0.00081 6.8

نفط خام (متوسط) (crudeOil)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
15 870 0.015 0.05
25 860 0.01 0.1
40 845 0.006 0.3

حليب كامل الدسم (milk)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
5 1035 0.0021 0.85
20 1030 0.0015 2.3
40 1024 0.001 7.3

محلول ملحي 7% (مركّز تحلية) (brine7)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
15 1048 0.00135 1.6
20 1046 0.00115 2.2
25 1044 0.001 3
30 1042 0.00088 4
40 1038 0.00071 7
50 1033 0.00059 11.8
60 1028 0.0005 19

إيثيلين جلايكول 30% (تبريد مناطقي) (glycolEthylene30)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
-10 1055 0.0058 0.26
0 1050 0.0038 0.58
10 1045 0.0026 1.18
20 1040 0.0019 2.2
30 1034 0.00145 4
40 1028 0.00115 7
50 1022 0.00092 11.8

ماء ساخن مضغوط (أنظمة تغذية الغلايات) (hotWaterPressurized)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
120 943.4 0.000232 198.5
130 934.8 0.000213 270.1
140 926.1 0.000197 361.3
150 917 0.000183 475.8
160 907.4 0.00017 617.8
170 897.3 0.00016 791.7
180 886.9 0.00015 1002.1

مركّز ماء البحر (ملوحة 5% — مخرج التناضح العكسي) (seawaterConcentrate)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
15 1037 0.00138 1.5
20 1035 0.00118 2.2
25 1034 0.00102 3
30 1032 0.0009 4.1
40 1029 0.00072 7
50 1025 0.00059 11.8
60 1020 0.0005 19

مياه صرف معالجة (TSE) (tse)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
20 1002 0.00105 2.3
25 1001 0.00093 3.1
30 999 0.00083 4.2
35 998 0.00075 5.6
40 996 0.00068 7.3

مياه جوفية مالحة (2000-5000 ppm TDS) (brackishGroundwater)

T (°C) ρ (kg/m³) μ (Pa·s) Pᵥ (kPa)
20 1003 0.00102 2.3
25 1002 0.000905 3.1
30 1001 0.00081 4.2
35 999 0.000735 5.6
40 998 0.00067 7.3
50 994 0.00056 12.2

أهمية خصائص السوائل في تصميم المضخات

خصائص السائل تؤثر بشكل مباشر على أداء المضخة واختيار المحرك:

  • الكثافة (ρ): تؤثر على القدرة المطلوبة. سائل أكثف يحتاج قدرة أعلى: N = ρgQH / (3600×1000×η)
  • اللزوجة (μ): تؤثر على خسائر الاحتكاك ورقم رينولدز. سوائل لزجة تحتاج مضخات حجمية.
  • ضغط البخار (Pᵥ): يحدد خطر التكهف. يجب أن يكون الضغط عند مدخل المضخة أعلى من ضغط البخار.

العلاقة بين درجة الحرارة والخصائص

مع ارتفاع درجة حرارة الماء: تنخفض الكثافة واللزوجة، ويرتفع ضغط البخار بشكل كبير. عند 100°C تصل ضغط البخار إلى الضغط الجوي (101.325 kPa) ويبدأ الغليان.