Всего на сайте:
183 тыс. 477 статей

Главная | Механика

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1, ГИДРАВЛИКА ДЕМОНСТРАЦИЯ ОСНОВНОГО УРАВНЕНИЯ ГИДРОСТ..  Просмотрен 124

ГИДРАВЛИКА

ДЕМОНСТРАЦИЯ ОСНОВНОГО УРАВНЕНИЯ ГИДРОСТАТИКИ

Цель работы:

1. Экспериментальная проверка основного уравнения гидростатики.

2. Ознакомление с понятиями барометрического , абсолютного , манометрического и вакуумметрического давлений.

 

• Между молекулами жидкости действуют силы отталкивания. Нормальная сила, приходящаяся на единицу площади выделенной в объёме жидкости элементарной площадки, называется абсолютным давлением pabs. Единица измерения: [p] = Н/м2 = Па.

• Барометрическое давление – это давления атмосферного столба на земную поверхность.

• Внесистемная единица давления миллиметр ртутного столба равна давлению столба ртути высотой 1 мм. Тогда 1 мм рт. ст. = 13600 кг/м3 · 9,81 м/с2 · 0,001 м = 133,3 Па.

• Манометрическое давление – это превышение абсолютного давления над барометрическим: .

• Вакуумметрическое давление или вакуум – это недостача абсолютного давления до барометрического: .

• Жидкость под давлением, как и любое упруго деформированное тело, обладает потенциальной энергией, называемой энергией давления. Преобразуем энергию давления в механическую работу.

Пусть площадь поршня равна S, его ход L, манометрическое давление жидкости в левой полости цилиндра равно p, манометрическое давление по правую сторону поршня равно нулю. При перемещении поршня из крайнего левого положения давление совершает работу А = pSL. Расход жидкости, которую необходимо подвести к цилиндру для совершения этой работы за время t, равен объему цилиндра, т. е. Qt = SL. Удельная энергия давления, приходящаяся на единицу веса жидкости, называется напором давления. Н/м3 – удельный вес воды. Единица измерения напора давления [ep] = (Н/м2)/(Н/м3) = м.

• Геометрическая высота (отметка уровня) представляет собой удельную (приходящуюся на единицу веса жидкости) потенциальную энергию жидкости в гравитационном поле и называется гравитационным напором: ez = dm·gz/(dm·g) = z. Единица измерения [ez] = м.

Основное уравнение гидростатики: удельная потенциальная энергия покоящейся жидкости (потенциальный напор), равная сумме напора давления и гравитационного напора относительно горизонтальной плоскости сравнения, одинакова для всех точек объёма жидкости: .

U – разность уровней воды в левом и правом коленах U-образного манометра (манометрическое давление, действующее на свободную поверхность жидкости, в метрах водяного столба).

– манометрическое давление, действующее на свободную поверхность жидкости, в паскалях (Н/м2).

– отметка нижнего среза пьезометрической трубки (удельная потенциальная энергия жидкости в гравитационном поле или гравитационный напор) относительно горизонтальной плоскости сравнения, за которую мы взяли дно сосуда.

– глубина погружения в жидкость нижнего среза пьезометрической трубки.

– манометрическое давление жидкости в горизонтальной плоскости нижнего обреза пьезометрической трубки.

– удельная потенциальная энергия давления жидкости или напор давления в горизонтальной плоскости нижнего обреза пьезометрической трубки.

– удельная потенциальная энергия жидкости (потенциальный напор) в горизонтальной плоскости нижнего обреза пьезометрической трубки относительно горизонтальной плоскости сравнения. Потенциальный напор равен высоте уровня жидкости в трубке пьезометра относительно горизонтальной плоскости сравнения.

Таблица 1

U, м U, Н/м2 = Па i , м , м , Н/м2 = Па , м , м
         
       
       

 

Внесистемная единица силы килограмм силы равна весу тела массой 1 кг.

Таким образом, 1 кгс = 1кг · 9,81 м/с2 = 9,81 Н.

Внесистемная единица давления 1 кгс/см2 = 9,81 Н / 10-4 м2 = 9,81·104 Па = 981 гПа.

Таблица 2

Прибор Давление, Па   
барометрическое манометрическое вакуумметрическое абсолютное
Барометр  
U-образный манометр  
Манометр пружинный  
Вакуумметр пружинный  

 

ВЫВОДЫ относительно экспериментального подтверждения основного уравнения гидростатики:

 

 

Группа: Дата:

Работу выполнил: Работу проверил:

Предыдущая статья:Любовь к трем апельсинам Следующая статья:Разработка технологического процесса сборки изделия
page speed (0.0518 sec, direct)