- •Содержание
- •Силы, действующие в жидкости. Давление
- •Основные физические свойства жидкостей и газов
- •Плотность и удельный вес
- •Вязкость
- •Сжимаемость
- •Температурное расширение
- •Раздел 1. Основы гидростатики
- •Тема 1.1 Основы гидростатики
- •Способы измерения давления
- •Сила давления на плоскую стенку
- •Сила давления на криволинейные стенки. Плавание тел
- •Относительный покой жидкости
- •Тема 1.2 Основы гидродинамики Основные понятия и определения
- •Расход. Уравнение расхода
- •Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости
- •Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости
- •Экспериментальная (графическая) иллюстрация уравнения Бернулли
- •Основы гидродинамического подобия
- •Режимы течения жидкости
- •Течение капельной жидкости с кавитацией
- •Тема 1.3 Гидравлические машины. Общие сведения о гидросистемах
- •Гидромашины, их общая классификация и основные параметры.
- •Объемный гидропривод, принцип действия и основные понятия
- •Струйные насосы
- •Центробежные насосы
- •Коэффициенты полезного действия центробежного насоса
- •Шестеренные насосы Гидравлические машины шестеренного типа
- •Пластинчатые насосы и гидромоторы
- •Раздел 2.
- •Работа расширения или сжатия газа
- •Термодинамические процессы: изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный, политропный
- •Адиабатный процесс
- •Политропный процесс
- •Тема 2.2 Термодинамические циклы, использование в промышленных установках.
- •Дизельные
- •Газовые
- •Газодизельные
- •Роторно-поршневой
- •Двухступенчатая холодильная машина
- •Тема 2.3 Основные элементы пневматических систем
- •Принципы построения пневмосистем
- •Раздел 3 Элементы гидравлического и пневматического привода. Комбинированные системы.
- •Список используемой литературы
Способы измерения давления
Давление может быть абсолютным, избыточным и давлением вакуума. При решении прикладных задач наиболее часто используются избыточные давления, поэтому измерению этих давлений необходимо уделить наибольшее внимание.
Простейшим прибором для измерения избыточного давления является пьезометр, который представляет собой вертикально установленную прозрачную трубку (рис. 2.2, а). В соответствии с (2.1)
= Pa+ Hpg
Поскольку в избыточной системе давлений ра = 0, то из формулы следует пропорциональная связь между давлением риз6 и высотой Н:
= Hpg. (2.3)
Измерения по пьезометру проводят в единицах длины, поэтому иногда давления выражают в единицах высоты столба определенной жидкости. Например, атмосферное давление, равное 760 мм рт. ст., соответствует высоте ртутного столба 760 мм в пьезометре. Подставив это значение в (2.3) при ррх = 13 600 кг/м3, получим атмосферное давление, равное 1,013-105 Па. Эта величина называется физической атмосферой. Она отличается от технической атмосферы, которая соответствует 736 мм рт. ст. Это число можно получить, если подставить в (2.3) ртЪ = 1 ат и вычислить высоту Н.
Пьезометр прост по конструкции и обеспечивает высокую точность измерений. Однако он не позволяет измерять большие давления. Подтвердим это на следующем примере. Пусть пьезометром необходимо измерить избыточное давление рт5 = 0,1 МПа к 1 ат в жидкости с плотностью, равной плотности воды (р = 1000 кг/м3). Тогда из формулы (2.3) при заданных условиях получим высоту столба воды в пьезометре Юм, что является весьма значительной величиной. В машиностроении используются более высокие давления (в сотни атмосфер), что ограничивает применение пьезометров.
Аналогичные по принципу работы приборы с использованием ртути позволяют в 13,6 раза уменьшить пьезометрические высоты (ртуть в 13,6 раза тяжелее воды). Но ртуть ядовита, и такие приборы в машиностроении практически перестали применяться.
Р^
Рис.
2.2. Измерение избыточного давления
пьезометром (а) и вакуума жидкостным
вакуумметром (б)
Приборы, измеряющие давление вакуума (разрежение), по принципу действия не отличаются от приборов для измерения избыточного давления. Это является следствием того, что избыточное давление и давление вакуума всегда равны по величине, но имеют разные знаки. Если в сосуде на рис. 2.2, б будет иметь место вакуум, то уровень жидкости в стеклянной трубке будет располагаться ниже уровня жидкости в баке. Поэтому этот же прибор можно использовать для измерения вакуума, а высота Н' будет пропорциональна его величине рвак = H'pg.
1
2 3
Рис.
2.3. Схема пружинного манометра:
1
— трубка;
2
— шкала; 3 — стрелка
Выпускаются также приборы, позволяющие измерять как избыточные давления, так и вакуум. Их принято называть мановакуумметрами.
В метеорологии измерение абсолютных значений атмосферных давлений проводят с помощью барометров. Для машиностроительных систем измерение абсолютных давлений практического значения не имеет.