Устройство пьезометра и трубки Пито

К лабораторной работе №1.

Устройство пьезометра и трубки Пито

Пьезометр – прибор для измерения избыточного давления. [pic 1]

Устройство пьезометра. Пьезометр представляет собой стеклянную трубку, один конец которой присоединяется к резервуару с жидкостью на глубине, на которой нужно измерить избыточное давление, а второй (верхний) конец остается открытым (см. рис).

Принцип действия пьезометра. Пьезометр используется в случае, если давление [pic 2] на поверхности жидкости больше атмосферного [pic 3] (см. рис.).  Установим пьезометр сбоку от резервуара на глубине [pic 4] от поверхности. Под давлением в резервуаре вода в стеклянной трубке поднимется на высоту [pic 5].

Запишем для точки присоединения пьезометра (точка А на рис.) основное уравнение гидростатики. Если рассматривать точку А как принадлежащую пьезометру, то абсолютное давление в точке А: [pic 6], где Pа – атмосферное давление на поверхности жидкости в трубке пьезометра (верхний конец трубки открыт и сообщается с атмосферой). В этом уравнении [pic 7] – избыточное давление в точке А.

[pic 8] – пьезометрическая высота, [pic 9].

Трубка полного напора (Пито) – прибор для измерения полного напора в потоке жидкости.  Такую трубку использовал французский ученый Пито в 1732 г. для измерения скорости воды в реке.

Устройство трубки полного напора. Трубка полного напора представляет собой стеклянную трубку, изогнутую под прямым углом, с наконечником на одном из концов трубки.  Трубка устанавливается в потоке жидкости таким образом, чтобы отверстие наконечника было расположено против движения потока жидкости, второй конец трубки сообщается с атмосферой (см. рис.). [pic 10][pic 11][pic 12]

Принцип действия трубки полного напора.  Рассмотрим элементарную струйку жидкости, ось которой совпадает с осью трубки Пито. Сечение 1-1 (см. рис.) струйки будет находиться на малом расстоянии [pic 13] от отверстия наконечника трубки, а сечение 2-2 – в плоскости отверстия трубки. В сечении 1-1 установим пьезометр.