Измерение давления

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Гидрогазодинамика трубопроводных систем и гидромашины»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Гидравлика»

на тему «Измерение давления»

Выполнил ст. гр. ГРдсЗ 19–01                                                    Ахмадуллин А. М.

Проверил                                                                                      Гудникова А.А.

Уфа 2021

Общие сведения: Жидкость оказывает давление на дно и стенки сосуда, в котором она находится, и на поверхность любого погруженного в нее тела. Нормальное напряжение (напряжение силы давления) в жидкости, находящейся в состоянии относительного покоя, называется гидростатическим давлением, и обозначается буквой р. За единицу давления в Международной системе единиц (СИ) принят паскаль: 1Па = 1Н/м2. В технических системах за единицу измерения принята техническая атмосфера (ат):

1ат = 1 кГс*/см2 = 104 кГс/м2 = 9,81·104 Па.

Величина гидростатического давления pD в любой точке D покоящейся жидкости может быть определена в соответствии с основным уравнением гидростатики (рис. 1):

          pD = p0 + ρg (z0 – zD) = p0 + ρghD,                               (1)

где p0 – давление, действующее на свободную поверхность жидкости; ρghD – давление столба жидкости с плотностью ρ и высотой hD; hD – глубина погружения точки D под свободную поверхность.

[pic 1]

   Рис. 1. Схема для определения гидростатического давления в любой точке    покоящейся жидкости

Давление в точке, измеряемое от абсолютного нуля, т. е. с учетом атмосферного давления, называется абсолютным давлением. Для измерения абсолютного давления, равного атмосферному, применяются барометры.

Приборы для измерения давления обычно показывают разность давлений

________________________________________

* 1кГс – килограмм силы; 1 кГс = 9,81 Н

абсолютного и атмосферного (атмосферному давлению соответствует ноль шкалы прибора).

Для измерения абсолютного давления больше атмосферного используют два прибора – барометр и манометр, меньше атмосферного – барометр и вакуумметр.

Если:

1) рабс – рат > 0, то говорят, что в рассматриваемой точке действует избыточное (или положительное избыточное) давление, которое показывает, насколько абсолютное давление превышает атмосферное (рис. 2):

                 ризб = рабс – рат,                                                               (2)

где ризб – избыточное давление; рабс – абсолютное давление; рат – атмосферное давление.

2) рабс – рат < 0, то говорят, что в рассматриваемой точке действует вакуумметрическое (или отрицательное избыточное) давление, которое показывает, насколько абсолютное давление меньше атмосферного (рис. 2):

рвак = рат – рабс,                                                              (3)

где рвак – вакуумметрическое   давление.

[pic 2]

Рис.2 Абсолютное, атмосферное, избыточное и вакуумметрическое давление

Цель работы: Научиться определять по показанию различных приборов давление в любой точке жидкости

Порядок выполнения работы

Установка (рис. 1) состоит из герметичного сосуда Б1, заполненного водой до определенной высоты, водомерного стекла 1, по которому определяется уровень воды в сосуде. Сосуд имеет штуцеры с трехходовыми (ТК) и проходными (ПК) кранами: ПК1 – для заполнения сосуда водой из бака Б2; ПК2, ПК3, ТК1, ТК4, ТК5 – для присоединения приборов давления; ТК2, ТК3 – для присоединения воздушного насоса. В комплект установки входят барометр Б, пьезометр П, дифференциальный манометр ДМ, вакуумметр В, нижний МНн и верхний МНв манометры, а также воздушный насос, с помощью которого изменяют давление на свободной поверхности жидкости в сосуде Б1.