Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Гидравлика

СООБЩАЮЩИЕСЯ СОСУДЫ. ЖИДКОСТНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ И ВАКУУМА. ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКАЯ И ВАКУУММЕТРИЧЕСКАЯ ВЫСОТА. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ НАПОР

Рассмотрим сообщающиеся сосуды (рис. 1.6), заполненные не- смешивающимися жидкостями с разными удельными весами—у, и у2

(например, вода и ртуть, вода и масло). Давления на свободные поверхности жидкостей в сосудахр' ир" соответственно.

Сообщающиеся сосуды

Рис. 1.6. Сообщающиеся сосуды

Рассмотрим давления, создаваемые первой и второй жидкостями на поверхности а—а — границе раздела двух жидкостей. Давление первой жидкости: Ра6с = Р0 +У А- Давление второй жидкости: Лбе = Ро + • Так как Давления равны, то р'0 + У А = Ро + ЧгК

Для случая когда давления на свободные поверхности жидкостей

одинаковы р'0 = р», получим у А = УАг или т.е. высоты раз-

К Y.

нородных жидкостей, покоящихся в сообщающихся сосудах, отсчитываемые от плоскости их раздела, обратно пропорциональны удельным весам этих жидкостей.

Для случая когда в сообщающихся сосудах находится одна и та же жидкость у = у2 и давления на свободные поверхности одинаковы Ро = Ро’ уровень жидкости в сосудах будет одинаков h= hr

На принципе сообщающихся сосудов основано действие жидкостных приборов, служащих для измерения избыточного давления и вакуума — пьезометров и вакуумметров.

Пьезометр (рис. 1.7) — это открытая сверху стеклянная трубка, присоединяемая к сосуду. Давление в точке присоединения в плоскости a-a равно рабс = раш +уh. Избыточное давление рнъЪабсати = = Л™+УЛ-Лтм=Уй илиhp=^.

Следовательно, измерив высоту hp, можно определить избыточное давление в точке присоединения пьезометра. Высота hp =^~ называется пьезометрической высотой избыточного давления. ^

Схема пьезометра, измеряющего избыточное давление

Рис. 1.7. Схема пьезометра, измеряющего избыточное давление

Если в плоскости присоединения прибора имеет место вакуум, то применяется вакуумметр (рис. 1.8).

Схема жидкостного вакуумметра, измеряющего вакуумметрическое давление

Рис. 1.8. Схема жидкостного вакуумметра, измеряющего вакуумметрическое давление

Давление в плоскости п—п, совпадающей со свободной поверхностью жидкости в вакуумметре, равно рп = рятм. С другой стороны, давление рп можно определить по основному уравнению гидростатики (1.20) в виде

откуда следует Раскрывая скобки, получим

Давление в плоскости присоединения вакуумметра т—т Po+Y^/W

Подставляя значение этого давления в предыдущее выражение, получимрабс + уАвак аш, откуда вак = Разность в числителе представляет собой вакуум в плоскости т—т, следовательно, /гвак = Эта высота называется вакуумметрической высотой всасы- Y

вания.

Пьезометр и вакуумметр могут быть использованы для измерения избыточного давления и вакуума не только в плоскости своего присоединения, но и в любой другой плоскости, если измерить расстояния между этими плоскостями.

Жидкостные приборы, использующие воду, могут применяться для измерения избыточных давлений и вакуума в пределах 15...20 кПа. При избыточном давлении 19,62 кПа высота столба жидкости в пьезометре будет равна 2 м водяного столба. Поэтому чаще применяют ртутные приборы. Удельный вес ртути в 13,6 раза больше воды, значит, при одном и том же давлении высота h в 13,6 раза меньше, чем у водяного пьезометра.

Рассмотрим ртутные манометр и вакуумметр (рис. 1.9).

Определение давления в сосуде с помощью ртутного дифманометра

Рис. 1.9. Определение давления в сосуде с помощью ртутного дифманометра

Для плоскости б—б (см. рис. 1.9, а) имеем

Для вакуума (см. рис. 1.9, б) в плоскости б—б имеем

При более значительных давлениях используются пружинные манометры и вакуумметры (трубчатые или мембранные).

Вернемся к выделенному ранее выражению давления, имеющему вид

Представим его в другом виде

т.е. сумма величин z и для данной покоящейся жидкости — вели-

У

чина постоянная. Ее называют гидростатическим напором (#ст).

Величина ? называется геодезической высотой, или геодезическим напором, и измеряется от плоскости сравнения N— TV (рис. 1.10) до

данной точки или данной горизонтальной плоскости; — этопье-

У

зометрическая высота, или пьезометрический напор (соответствующий абсолютному давлению в точке подключения пьезометра).

Схема к определению гидростатического напора

Рис. 1.10. Схема к определению гидростатического напора

Выражение для статического напора означает, что в жидкости, находящейся в состоянии абсолютного равновесия, сумма геодезической и пьезометрической высот есть величина постоянная, равная гидростатическому напору. А уровни в пьезометрах, присоединенных к сосуду с покоящейся жидкостью в любом месте, установятся в одной горизонтальной плоскости на расстоянии, равном от плоскости сравнения.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы