Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Пьезометрическая высота. Вакуум






Представим сосуд с жидкостью, сверху закрытый герметичной крышкой, на свободную поверхность жидкости действует давление p 1; рассмотрим внутри жидкости точку А, расположенную на глубине hA (рис. 7.5). К стенке сосуда на уровне точки А присоединим трубку (так, чтобы она сообщалась с сосудом), верхний конец которой открыт. Поверхность жидкости в трубке будет испытывать давление pа, равное атмосферному; такая трубка П называется пьезометрической трубкой или пьезометром. Жидкость в ней поднимается на некоторую высоту hn, которая называется пьезометрической высотой (напором). Величину hn можно найти из условия равновесия площадки, находящейся у входа в трубку П; как и вся жидкость площадка находится в равновесии и, следовательно, давления справа и слева от нее одинаковые. Давление слева равно p 1 +ρ ghА, давление справа равно pа+ρ ghn;

тогда

p 1 +ρ ghА=pа+ρ ghn. (7.13)

рис.7.5 Рис. 7.6 Рис.7.7 Рис. 7.8

 

Из последнего уравнения возможно найти p 1, если hn и hA известны, или найти hn, если известны p 1 и hA. Если в сосуде давление над поверхностью жидкости равно атмосферному, то уровень в пьезометрической трубке установится на той же высоте, что и в сосуде, и пьезометрическая высота будет равна глубине погружения данной точки (рис. 7.6); как следует из (7.13), если p 1 =pа, то hA=hn. Иногда этот простой результат называют «Закон сообщающихся сосудов», хотя закона как такового в данном случае нет – если рассматривать сообщающиеся сосуды с однородной жидкостью (рис. 7.7), то уровни в обоих их коленах будут одинаковые.

Когда давление p меньше атмосферного, например, во всасывающих линиях насосов, в сифонах, то говорят, что в этой области вакуум (разрежение). Для измерения давления, меньшего атмосферного, применяется прибор, называемый вакуумметром. Он представляет трубку, одним концом соединенную с сосудом В, где имеется вакуум (рис.7.8), а другим концом опущенную в сосуд с жидкостью, на поверхность которой действует атмосферное давление pа. Жидкость в трубке поднимается на некоторую высоту hв. рассмотрим нижнее сечение трубки (на уровне жидкости в сосуде) – гидростатическое давление, передаваемое на него со стороны жидкости в трубке pв+ ρ ghв. С другой стороны, с поверхности жидкости в сосуде на то же нижнее сечение трубки передается атмосферное давление, равное pа, поэтому

ра= pв + ρ ghв,

откуда

. (7.14)

Из последней зависимости следует, что hв измеряет не давление pВ в сосуде В, а разность между атмосферным давлением pа и давлением pв. Эта разность обозначается через pвак и называется вакуумом, т.е. вакуум есть недостаток давления до атмосферного. Вакуум, как и гидростатическое давление, можно выразить двумя способами – в единицах давления (атмосфера, Паскаль) и в единицах высоты столба жидкости.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.