66. Как измерить среднюю скорость в сечении канала переменного сечения?

По среднему значению секундного расхода вычисляют среднюю скорость течения воды в каждом сечения трубки по формуле:

, где - площади поперечных сечений трубки.

- среднее значение секундного расхода жидкости по формуле:

 –время истечения заданного объема воды Q.

67. Если известна разность статических давлений в двух сечениях и диаметры этих сечений, можно ли по ним определить скорость течения жидкости в одном из этих сечений? Выведите формулу расчета скорости для этого случая, используя уравнение Бернулли и уравнение неразрывности.

Статические давления в поперечных сечениях трубки переменного сечения определяются по высоте столба жидкости в манометрических трубках (4), отсчитываемых от оси трубки переменного сечения (2):

р_i=gh _i,

где индекс i = 1, 2, 3 соответствует номерам поперечных сечений,  =1000 кг/м³ – плотность воды,

g=9.804 м/с² – ускорение свободного падения. В работе исследуется движение воды по горизонтальной трубе. В режиме, когда влиянием сил трения можно пренебречь, стационарное движение жидкости описывается уравнением Бернулли:

(1.) где - плотность жидкости, р1, u_1,р2, u_{2- давления} и скорость жидкости в двух произвольных сечениях трубки.

Статическое давление представляет собой давление газа, находящегося в трубопроводе. Оно характеризует потенциальную энергию потока и действует с одинаковой силой во все стороны.

Статические давления в поперечных сечениях трубки переменного сечения определяются по высоте столба жидкости в манометрических трубках (4), отсчитываемых от оси трубки переменного сечения (2):

р_i=gh _i,

где индекс i = 1, 2, 3 соответствует номерам поперечных сечений,  =1000 кг/м³ – плотность воды,

g=9.804 м/с² – ускорение свободного падения. Если значение h_i подставим в метрах, то давление получим в Паскалях.

Берем сечения S1 и S2 в качестве первого и второго сечений струи. Из условия неразрывности найдем , что объемы жидкости , протекающие через S1 и S2 за единицу времени, должны быть равны между собой, т.е.

(2) u₁S₁=u₂S₂

_{Подставка равенства (2) в (1) приводит к простой формуле, определяющей скорость потока в трубе через давления воды в сечениях} S1 и S2:

68. С помощью манометрических трубок в лабораторной работе №6 какое статическое давление вы измеряли? Абсолютное давление или избыточное над атмосферным давлением?

Манометрические трубки показывают статическое давление в трубе, по которой течет жидкость

Давление, которое можно было бы измерить манометром, движущимся вместе с жидкостью, называют статическим давлением. Показание же неподвижного манометра, мембрана которого поставлена перпендикулярно к потоку, называют полным давлением.

-приборное или избыточное ("действующее", "манометрическое") давление измеряется относительно атмосферного, или:

-ноль приборного (избыточного) давления равен атмосферному давлению, или

-абсолютный вакуум равен "минус одной атмосфере" приборного (избыточного,манометрического) давления и, при этом, равен нулю абсолютного давления.

Абсолютное давление понимается как полное или истинное давление жидкости. Это измерение давления относительно идеального вакуума с отметкой 0 мм рт. ст. Не бывает давления ниже 0 мм рт. ст. Следовательно, измерение вакуума (ниже атмосферного давления) в единицах абсолютного давления всегда положительное число. Манометрическое давление - это давление, соотнесенное с атмосферным. Следовательно, манометрическое давление - это число выше или ниже атмосферного давления. Измерение давления ниже атмосферного дает отрицательное число.

Избыточное давление - Разность абсолютного давления и давления окружающей среды, показываемого барометром