Пн. Апр 15th, 2024

Пьезометрическая высота, равная Untitled-6_clip_image002, представляет собой высоту столба жидкости, соответствующую данному давлению P (абсолютному или избыточному).

Untitled-6_clip_image004

Рис. 2.3

Пьезометрическую высоту, соответствующую избыточному давлению, можно наблюдать в так называемом пьезометрепростейшем 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 (рис. 2.3).

Применяя формулу (2.1) к жидкости, заключенной в пьезометре, получим:

Untitled-6_clip_image006
где Рабс – абсолютное давление в жидкости на уровне присоединения пьезометра;
Рa – атмосферное давление.

Отсюда высота подъема жидкости в пьезометре равна (2.3):

Untitled-6_clip_image008
где Ризб – избыточное давление на том же уровне.

Очевидно, что если на свободную поверхность покоящейся жидкости действует атмосферное давление, то пьезометрическая высота для любой точки рассматриваемого объема жидкости равна глубине расположения этой точки.

Часто давление в жидкостях или газах численно выражают в виде соответствующей этому давлению пьезометрической высоты по формуле (2.3). Например одной технической атмосфере соответствуют 10 м вод. ст. или 735 мм рт. ст. Если абсолютное давление в жидкости или газе меньше атмосферного, то говорят, что имеет место разрежение, или вакуум. За величину разрежения, или вакуума принимается недостаток до атмосферного давления:

Untitled-6_clip_image010

илиUntitled-6_clip_image012

 

Untitled-6_clip_image016

Рис. 2.4

Возьмем, например, трубу с плотно пригнанным к ней поршнем, опустим нижний ее конец в сосуд с жидкостью, и будем постепенно поднимать поршень (рис. 2.4).

Жидкость будет следовать за поршнем и вместе с ним поднимется на некоторую высоту h от свободной поверхности с атмосферным давлением. Так как для точек, расположенных под поршнем, глубина их погружения относительно свободной поверхности отрицательна, то согласно уравнению (2.1), абсолютное давление жидкости под поршнем (2.4):

Untitled-6_clip_image018
а величина вакуума:

Untitled-6_clip_image020
По мере подъема поршня абсолютное давление жидкости под поршнем уменьшается. Нижним пределом абсолютного давления в жидкости является нуль, а максимальное значение вакуума численно равно атмосферному давлению, поэтому максимальная высота всасывания жидкости определится из уравнения (2.4), если в нем положить P = 0 (точнее, P = PN). Таким образом, без учета упругости паров (2.5):

Untitled-6_clip_image022
При нормальном атмосферном давлении (1,033 кГ/см2) высота hmax равна: для воды 10,33 м, для ртути 760 мм.

Untitled-6_clip_image024

Рис. 2.5

Простейшим устройством для измерения вакуума может служить стеклянная трубка, показанная на рис. 2.5 в двух вариантах. Вакуум в жидкости  может измеряться либо с помощью U – образной трубки, либо путем использования перевернутой U – образной трубки, один конец которой опущен в сосуд с жидкостью.

Для измерения давления жидкостей и газов помимо пьезометров пользуются манометрами, которые делятся на жидкостные, механические и электрические. Подробные сведения о данных приборах можно найти в специальной литературе.

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *