 |
Демонстрация основного уравнения гидростатики
|
|
|
|
ГИДРАВЛИКА
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ДЕМОНСТРАЦИЯ ОСНОВНОГО УРАВНЕНИЯ ГИДРОСТАТИКИ
Цель работы:
1. Экспериментальная проверка основного уравнения гидростатики.
2. Ознакомление с понятиями барометрического 
, абсолютного 
, манометрического 
и вакуумметрического 
давлений.
• Между молекулами жидкости действуют силы отталкивания. Нормальная сила, приходящаяся на единицу площади выделенной в объёме жидкости элементарной площадки, называется абсолютным давлением p abs. Единица измерения: [ p ] = Н/м2 = Па.
• Барометрическое давление – это давления атмосферного столба на земную поверхность.
• Внесистемная единица давления миллиметр ртутного столба равна давлению столба ртути высотой 1 мм. Тогда 1 мм рт. ст. = 13600 кг/м3 · 9,81 м/с2 · 0,001 м = 133,3 Па.
• Манометрическое давление – это превышение абсолютного давления над барометрическим: 
.
• Вакуумметрическое давление или вакуум – это недостача абсолютного давления до барометрического: 
.
• Жидкость под давлением, как и любое упруго деформированное тело, обладает потенциальной энергией, называемой энергией давления. Преобразуем энергию давления в механическую работу. Пусть площадь поршня равна S, его ход L, манометрическое давление жидкости в левой полости цилиндра равно p, манометрическое давление по правую сторону поршня равно нулю. При перемещении поршня из крайнего левого положения давление совершает работу А = pSL. Расход жидкости, которую необходимо подвести к цилиндру для совершения этой работы за время t, равен объему цилиндра, т. е. Qt = SL. Удельная энергия давления, приходящаяся на единицу веса жидкости, 
называется напором давления. 
Н/м3 – удельный вес воды. Единица измерения напора давления [ ep ] = (Н/м2)/(Н/м3) = м.
|
|
|
• Геометрическая высота (отметка уровня) представляет собой удельную (приходящуюся на единицу веса жидкости) потенциальную энергию жидкости в гравитационном поле и называется гравитационным напором: ez = dm·gz /(dm·g) = z. Единица измерения [ ez ] = м.
• Основное уравнение гидростатики: удельная потенциальная энергия покоящейся жидкости (потенциальный напор), равная сумме напора давления и гравитационного напора относительно горизонтальной плоскости сравнения, одинакова для всех точек объёма жидкости: 
.
U – разность уровней воды в левом и правом коленах U-образного манометра (манометрическое давление, действующее на свободную поверхность жидкости, в метрах водяного столба).
– манометрическое давление, действующее на свободную поверхность жидкости, в паскалях (Н/м2).
– отметка нижнего среза пьезометрической трубки (удельная потенциальная энергия жидкости в гравитационном поле или гравитационный напор) относительно горизонтальной плоскости сравнения, за которую мы взяли дно сосуда.
– глубина погружения в жидкость нижнего среза пьезометрической трубки.
– манометрическое давление жидкости в горизонтальной плоскости нижнего обреза пьезометрической трубки.
– удельная потенциальная энергия давления жидкости или напор давления в горизонтальной плоскости нижнего обреза пьезометрической трубки.
– удельная потенциальная энергия жидкости (потенциальный напор) в горизонтальной плоскости нижнего обреза пьезометрической трубки относительно горизонтальной плоскости сравнения. Потенциальный напор равен высоте уровня жидкости в трубке пьезометра относительно горизонтальной плоскости сравнения.
Таблица 1
| U,
м
|  U,
Н/м2 = Па
| i | ,
м
| ,
м
| ,
Н/м2 = Па
| ,
м
| ,
м
|
|
|
|
Внесистемная единица силы килограмм силы равна весу тела массой 1 кг.
Таким образом, 1 кгс = 1кг · 9,81 м/с2 = 9,81 Н.
Внесистемная единица давления 1 кгс/см2 = 9,81 Н / 10-4 м2 = 9,81·104 Па = 981 гПа.
Таблица 2
| Прибор | Давление, Па | |||
| барометрическое
| манометрическое
| вакуумметрическое
| абсолютное
| |
| Барометр | — | — | ||
| U-образный манометр | — | — | ||
| Манометр пружинный | — | — | ||
| Вакуумметр пружинный | — | — |
ВЫВОДЫ относительно экспериментального подтверждения основного уравнения гидростатики:
Группа: Дата:
Работу выполнил: Работу проверил:
|
|
|
Анализ основного капитала и оценка эффективности его использования
Анализ уравнения Бернулли
Безразмерные переменные и уравнения подобия
В левой части уравнения величина ЕА означает
В матричной форме уравнения состояния анализируемой цепи имеют
Взаимное превращение электрических и магнитных полей. Уравнения Максвелла.
Вивчення кількісних показників основного білка мієліну як специфічного маркеру вікових змін мієлінової оболонки головного мозку гризунів
Вивчення основного закону динаміки обертового руху
Виклад основного матеріалу
Виклад основного матеріалу
