ASTM D6793-02 Американский национальный стандарт Стандартный метод испытаний для определения изотермического секущего и касательного объемного модуля

Стандарт «ASTM D6793-02 Американский национальный стандартный метод испытаний для определения изотермического секущего и касательного модуля объема», разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает процедуру определения изотермического секущего и касательного модуля объема жидкостей, совместимых и стабильных с нержавеющей сталью в условиях испытаний. Данный метод испытаний предназначен для использования в диапазоне температур от минус 40 до 200 градусов и давлении окружающей среды до 68,95 МПа. Из-за конструкции испытательного прибора верхний предел давления, которого можно достичь, ограничен модулем объемной упругости испытательной жидкости. Для жидкостей с относительно низким модулем объемной упругости при температуре испытания не будут достигнуты давления выше 68,95 МПа.

Данный метод испытаний предполагает, что пользователь имеет опыт сборки и использования резьбовых и конических фитингов среднего давления, предназначенных для использования при давлении до 137,9 МПа.

Для целей настоящего стандарта изотермический секущий объемный модуль представляет собой произведение исходного объема жидкости на наклон секущей, построенной в любой указанной точке графика зависимости давления от объема при постоянной температуре. Изотермический касательный модуль объема представляет собой произведение объема жидкости при любом заданном давлении на частную производную давления жидкости по объему при постоянной температуре.

При определении изотермического секущего модуля объёма поршень в форме клапана среднего давления вдавливается в заполненную жидкостью камеру. Измеряется давление, создаваемое положением поршня. Системная константа определяется по формуле, приведенной в стандарте, с использованием известного стандарта объёмного модуля. Таким образом, системная константа определяется только объёмом системы и перемещением поршня. Она не зависит от температуры и, если известна, может быть использована для определения изотермического секущего модуля объёма по данным о давлении, полученным для различных углов положения поршня.

При желании изотермический касательный объемный модуль и плотность образца можно определить из данных изотермического секущего объемного модуля, определенных как функция давления, с использованием расчетов, приведенных в настоящем стандарте.

Изотермический секущий модуль объемной упругости (статический модуль объемной упругости) — это свойство, которое измеряет сжимаемость жидкости. Чем больше значение, тем менее сжимаема жидкость.

Изотермический секущий модуль объема используется при проектировании высокопроизводительных гидравлических жидкостей и тормозных систем. Высокий объемный модуль желателен, поскольку время отклика системы меньше из-за более быстрого сжатия рабочей жидкости, когда приложенное давление напрямую влияет на действие системы.

Если известен изотермический секущий объемный модуль как функция давления, то эти данные можно использовать для расчета изотермического касательного объемного модуля и плотности как функции давления. Однако эти данные не могут быть использованы для определения изэнтропического (динамического) модуля объемной упругости. Это свойство обычно определяется по измерениям скорости звука и отличается от изотермического модуля упругости отношением Cp/Cv (отношением теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме для испытуемого образца).

Аппарат, используемый для определения изотермического секущего модуля объема, схематически показан в соответствии со стандартом. Необходима печь, способная поддерживать температуру ниже плюс/минус 0,1 градуса при желаемой температуре испытания. Все фитинги имеют коническую форму и резьбу для использования при рабочем давлении до 137,9 МПа. Давление в системе создается с помощью напорного клапана. В этом клапане поршень (шток клапана) вставляется в заполненную жидкостью систему, при этом каждый поворот определяется шкалой, прикрепленной к штоку клапана, для обеспечения повторяемости поворотов от начальной точки. Датчики давления, термопары и системная арматура должны быть спроектированы так, чтобы вносить минимальный вклад в объем системы. Таким образом, объем системы должен быть таким, чтобы он обеспечивал максимальный подъем давления для любой заданной степени вставки штока клапана давления.

Наша организация имеет сильный коллектив, который внимательно следит за развитием науки и техники во всем мире и постоянно совершенствуется. Среди многочисленных испытаний, измерений, анализов и оценочных исследований, предоставляемых предприятиям различных секторов, также имеются услуги по испытаниям в соответствии со стандартом «ASTM D6793-02 Американский национальный стандарт. Стандартный метод испытаний для определения изотермического секущего и касательного объемного модуля».