Пьезометрическая высота и гидростатический напор. Избыточное и абсолютное давление.
Пьезометрическая высота, равная Пьезометрическую высоту, соответствующую избыточному давлению, можно наблюдать в так называемом пьезометре – простейшем устройстве для измерения давления. Пьезометр представляет собой вертикальную стеклянную трубку, верхний конец которой открыт в атмосферу, а нижний присоединен к тому объему жидкости, где измеряется давление Гидростатический напор H — это энергетическая характеристика покоящейся жидкости. Напор измеряется в метрах по высоте (вертикали). Гидростатический напор H складывается из двух величин (рис. 6): где z — геометрический напор или высота точки над нулевой горизонтальной плоскостью отсчёта напора О-О; hp — пьезометрический напор (высота). Гидростатический напор H характеризует потенциальную энергию жидкости (её энергию покоя). Избыточное давление (манометрическое) есть разность между полным и атмосферным давлением.
Абсолютное давление Это общее давление, измеряемое путем деления единицы площади на единицу площади, вызываемой жидкостью. Оно равно сумме атмосферного и манометрического давления
Эпюры гидростатического давления. Закон Паскаля. Эпюра давления жидкости ¾ это графическое изображение распределения давления жидкости по твёрдой поверхности, соприкасающейся с ней. Примеры эпюр для плоских и криволинейных поверхностей приведены на рис. 3 и 4. Стрелками на эпюре показывают направление действия давления (вернее, направление нормальных напряжений, возникающих от действия давления, так как по 2-му свойству давление скалярно). Величина стрелки (ордината) откладывается в масштабе и количественно показывает величину давления.
Эпюры давления служат исходными данными для проведения расчётов на прочность и устойчивость конструкций, взаимодействующих с жидкостями: стенок плавательных бассейнов, баков, резервуаров, цистерн. Расчёты ведутся методами сопротивления материалов и строительной механики. В большинстве случаев строят эпюры избыточного давления вместо полного,, а атмосферное не учитывают из-за его взаимного погашения с той и другой стороны ограждающей конструкции. При построении таких эпюр для плоских и криволинейных поверхностей
Закон Паскаля звучит так: внешнее давление, приложенное к жидкости, находящейся в замкнутом резервуаре, передаётся внутри жидкости во все её точки без изменения. На этом законе основано действие многих гидравлических устройств: гидродомкратов, гидропрессов, гидропривода машин, тормозных систем автомобилей. Закон Архимеда. Основное свойство плавания тел Закон Архимеда формулируется следующим образом[1]: на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа). Сила называется силой Архимеда: где Виды движения жидкости Течение жидкости может быть неустановившимся (нестационарным) или установившимся (стационарным). Неустановившееся движение – такое, при котором в любой точке потока скорость движения и давление с течением времени изменяются, т.е. w и P зависят не только от координат точки в потоке, но и от момента времени, в который определяются характеристики движения.
Примером неустановившегося движения может являться вытекание жидкости из опорожняющегося сосуда, при котором уровень жидкости в сосуде постепенно меняется (уменьшается) по мере вытекания жидкости. Установившееся движение – такое, при котором в любой точке потока скорость движения и давление с течением времени не изменяются, т.е. w и P зависят только от координат точки в потоке, но не зависят от момента времени, в который определяются характеристики движения. Пример установившегося движения - вытекание жидкости из сосуда с постоянным уровнем, который не меняется (остаётся постоянным) по мере вытекания жидкости. Установившееся движение подразделяется на равномерное и неравномерное. Равномерное движение характеризуется тем, что скорости, форма и площадь сечения потока не изменяются по длине потока. Неравномерное движение отличается изменением скоростей, глубин, площадей сечений потока по длине потока. Течение жидкости может быть напорным и безнапорным. Напорное течение наблюдается в закрытых руслах без свободной поверхности. Напорное течение наблюдается в трубопроводах с повышенным (пониженным давлением). Безнапорное - течение со свободной поверхностью, которое наблюдается в открытых руслах (реки, открытые каналы, лотки и т.п.). Плавноизменяющееся движение. Основные элементы потока Линия тока — это элементарная струйка потока, площадь поперечного сечения которой бесконечно мала. Поток состоит из пучка струек (рис. 7,г). Площадь живого сечения потока w (м2) — это площадь поперечного сечения потока, перпендикулярная линиям тока (см. рис. 7,г). Расход потока q (или Q) — это объём жидкости V, проходящей через живое сечение потока в единицу времени t:
q = V/t.
Единицы измерения расхода в СИ м3/с, а в других системах: м3/ч, м3/сут, л/с. Средняя скорость потока v (м/с) — это частное от деления расхода потока на площадь живого сечения: v = q / w. Отсюда расход можно выразить так: q = v w. Скорости потоков воды в сетях водопровода и канализации зданий обычно порядка 1 м/с. Следующие два термина относятся к безнапорным потокам. Смоченный периметр c (м) — это часть периметра живого сечения потока, где жидкость соприкасается с твёрдыми стенками. Например, на рис. 7, в величиной c является длина дуги окружности, которая образует нижнюю часть живого сечения потока и соприкасается со стенками трубы. Гидравлический радиус R (м) — это отношение вида R = w / c, которое применяется в качестве расчётного параметра в формулах для безнапорных потоков.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|