Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Основное уравнение гидростатики.
Это уравнение, позволяющее определить давление р в любой точке покоящейся жидкости. Его записывают в следующем виде: (6.1) где — давление на поверхности жидкости (это может быть давление газа или поршня); g— ускорение свободного падения; h — расстояние от рассматриваемой точки до поверхности. Согласно закону Паскаля давление , создаваемое внешними силами на поверхности жидкости в замкнутом сосуде, передается одинаково во все точки жидкости. В соответствии с этим законом давление, действующее на поверхности жидкости, будет добавляться к давлению в каждой точке объема независимо от ее положения по глубине. Действие закона Паскаля можно проследить на примере работы гидравлического пресса (рис. 6.2), предназначенного для получения больших усилий при прессовании материалов. Этот пресс включает в себя два цилиндра разного диаметра, соединенные трубой. В цилиндры помещены поршни. При воздействии силы на поршень меньшего диаметра с площадью сечения на жидкость будет оказано давление
По закону Паскаля это давление передается во все точки жидкости в замкнутом пространстве, в том числе на поверхность поршня сечением .Тогда сила воздействия на этот поршень Выразив р через силу получим цилиндру с сечением малой площади, создают необходимое для испытаний значительное давление, которое по закону Паскаля передается через соединительные трубки и воздействует на все стенки корпуса испытуемого аппарата. Если в практических расчетах оперировать избыточным давлением, полагая, что в открытом сосуде давление на поверхности жидкости равно нулю ( = 0), то согласно формуле (6.1) давление на глубине h
Горизонтальную плоскость, проведенную на произвольной высоте (там, где удобно), в гидравлике называют плоскостью сравнения. Если от плоскости сравнения провести вертикаль до некоторой точки жидкости, например точки A на рис. 6.3, то ее высоту в гидравлике называют геометрическим напором z в точке А. Если к сосуду на некоторой глубине (на уровне точки А) присоединить открытую сверху вертикальную трубку (ее называют пьезометрической), то жидкость поднимется в ней до определенной высоты. Эту высоту называют пьезометрическим напором . В сумме геометрический напор 1 и пьезометрический напор hp образуют гидростатический напор hr.
Пьезометрическая и приведенная высоты, вакуум, напор и удельная потенциальная энергия Пьезометрическая высота Слово «пьезометрическая» от греческого означает «давление» + «мера». В закрытом сосуде с жидкостью установим две трубки на уровне ВА, причем у одной из них запаян конец и отсутствует давление ( ), а другая имеет открытый конец ( ) (рис. 4). называется атмосферным давлением окружающего нас воздуха. Это давление изменяется во времени и с изменением высоты местности. За нормальное атмосферное давление принимается , что соответствует столба пресной воды и столба ртути. При решении задач за атмосферное давление принимают . Внутри сосуда зададим давление . Жидкость в правой трубке поднимается на высоту , получившей название избыточной пьезометрической высоты; в левой трубке жидкость поднимается на уровень , получившей название абсолютной пьезометрической высоты, а называется абсолютным давление в точке А. Рис. 4. Пьезометрическая высота. Вакуум – разность между атмосферным и абсолютным давлением - «пустота» (лат.) или недостаток давления (рис. 5) (18) Рис. 5. Схема измерения вакуума Напор Рассмотрим точку К (рис. 6) на произвольной глубине h по отношению к плоскости сравнения 0 – 0. В точке К установим пьезометр. Пьезометрический напор где – геометрический напор. Аналогично определим напор в точке С: Очевидно, что . Отсюда следует, что напор состоит из удельной потенциальной энергии давления и удельной потенциальной энергии положения (геометрический напор). Рис 6. Схема расчета напора Далее опустим в сосуд на малую глубину трубку Е, предварительно выкачав из нее воздух. По этой трубке жидкость поднимается на высоту равную приведенной пьезометрической высоте. Сумма двух линейных величин и называют гидростатическим напором: (19) Таким образом, при учете гидростатического напора учитывают атмосферное давление . |
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 261. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |