Виды давления. Приборы для измерения давления жидкости. Сила давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности.

Тольяттинский государственный университет

Кафедра “Энергетические машины и системы управления”

Лабораторная работа N2

по дисциплине “Механика жидкости и газа”

“Уравнение Д. Бернулли

(Демонстрация уравнения Бернулли. Измерение геометрических и гидродинамических параметров потока движущихся жидкостей)”

Выполнил студент группы ТБбз-1502а

Снегирь Е.О.

Принял преподаватель:Сайриддинов С. Ш.

Тольятти 2018

1. Цель работы:

Ознакомиться и понять смысл уравнения Бернулли и уметь его применять для решения практических задач.

2. Схема экспериментальной установки:

P/γ- пьезометрическая высота;

Z-геометрическая высота;

αυ²/(2g)-скоростная высота;

∑h_1-2-потеря напора;

1-пьезометр (P/γ);

2-трубка пито (αυ²/(2g));

3- трубопровод;

-пьезометрическая линия;

-линия полного напора;

3. Расчетные уравнения и оформление:

Уравнение Д. Бернулли в форме напоров-

Z₁ + P₂/γ + αυ²/(2g) = Z₂ + P₂/γ + αυ²/(2g) + Σh_1-2;            (3.1)

Где:

Z₁ – геометрическая высота (м);

P2/γ – пьезометрическая высота (м);

αυ2/(2g) – скоростная высота (м);

Σh1-2    – потеря высоты;

h_u= αυ²/(2g)–скоростная высота или скоростной напор

Hcт=( Z+(p/g))-статический напор;

H_полн.= (Z+(p/g)) +(au² /2g)- полный напор;

Уравнение Д. Бернулли в виде удельной энергии-

gz₁+p_1/r+ αυ²/2=gz₂+p_2/r+ αυ²/2+gh_1-2;(3.2)

Где:

gz₁- удельная энергия положения;

p_1/r-удельная энергия давления;

αυ²/2-удельная кинетическая энергия;

gh_1-2- потеря удельной энергии;

gz₁+p_1/r+ αυ²/2- полная удельная энергия;

Уравнение Д. Бернулли в форме давления-

γ *Z₁ + P₁ + (αr* γ₁²) /2 = γ *Z₂ + P₂ + (αr* γ₂²) /2 + γh_1-2;    (3.3)

Где:

γ *Z₁- гравитационное давление (H/м²);

γ*h_1-2- потеря давления;

P- статическое давление;

(α*r* γ₁²) /2-динамическое давление;

h_u=H-H_ст.;                                                                                                                       (3.4)

h_n=H₁-H_n- потеря напора;(3.5)

υ = √2gh_υ/α– средняя скорость;(3.6)

α=1,1 (к-т Кориолиса);

Уклоны:

J_z=(Z₁-Z₂)/l_1-n–геометрический уклон;(3.7)

J_p = (H_cт.(1)-H_cт.(n))/l_1-n – изометрический уклон;(3.8)

J_г=(H₁-H₂)/l_1-n–гидравлический уклон;(3.9)

4. Результаты измерений и расчетов (см. табл. 4.1):

Табл. 4.1

5.Графики Z,P/γ, αυ²/(2g), Hст, H=H(l_1-n):

6. Вывод:

Я ознакомился и понял смысл уравнения Бернулли и научился применять его для решения практических задач.

7. Контрольные вопросы:

А. Вопросы по гидростатике:

Гидростатическое давление и его свойства.

Гидростатическое давление — давление столба воды над условным уровнем.

Свойства:

1.давление в точке действует нормально к площадке действия и является сжимающим, то есть оно всегда направлено внутрь того объема жидкости, давление на который мы рассматриваем;

2.величина давления в данной точке не зависит от угла наклона площадки действия по отношению к координатным осям.

Силы, действующие в жидкости.

Силы можно разделить на две группы:

1. Силы массовые. По-другому эти силы называют силами, распределенными по массе;

2. Поверхностные силы. Таковыми называют силы, которые действуют на элементарную поверхность.

Система дифференциальных уравнений Эйлера.

В 1755 г. Л. Эйлером были получены дифференциальные уравнения равновесия жидкости:

где – градиенты давления в направлении соответствующих коор- динатных осей; X, Y, Z – проекции единичных массовых сил на соответствующие координатные оси; ρ- плотность жидкости.

Основное уравнение гидростатики в поле сил земного тяготения.

p = p₀ + ρg( z0 − z).

Виды давления. Приборы для измерения давления жидкости. Сила давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности.

Виды: 1. - абсолютное давление; 2. - атмосферное давление; 3. - избыточное давление; 4. - давление вакуума; 5. - манометрическое давление.

Приборы для измерения давления называют манометрами.

Сила гидростатического давления жидкости на плоские криволинейные поверхности.

Б) Вопросы по гидродинамике: