A hidrosztatikus mérés
Tanszék "A hőtechnika és a hidromechanika elméleti alapjai"
A hidrosztatikus mérés
nyomás folyadékkal
és mechanikus eszközök
Módszertani utasítások a
Fordítók: EV STEFANYUK, LI BABENKOVA, BV AVERIN.
A hidrosztatikus nyomás mérése folyékony és mechanikus eszközökkel: Módszer. rendeletben határozza meg. a laborba. munkaszám 1. / Samar. állam. tehn. Univ; Comp. . . Samara, 20-as évek.
A módszeres utasításokat a speciális diákok számára tervezték. 280103 a "Hidraulika", "Hidromechanika", "Hidraulika és hidraulikus hajtások" során végzett laboratóriumi munkák elvégzése során.
A munkában röviden tájékoztatást kap a hidraulika profilja a "Hydrostatics" fejezetben. A laboratóriumi "Hydrostatics HS" laboratóriumi leírás leírása lehetővé teszi a laboratóriumi feladatok elvégzését: "A hidrosztatikus nyomás mérése folyékony és mechanikus eszközökkel." Megmagyarázzák a laboratóriumi munka módszertanát, a vizsgált mennyiségek számításának módját, a kísérletek eredményeinek rögzítésére szolgáló táblázat formáját, valamint a hallgatók önvizsgálatának kérdéseit.
Megjelent a SamSTU szerkesztői-kiadói tanácsának döntése alapján
A munka célja: a hidrosztatikus nyomásmérési módszerek elsajátítása.
A munka előkészítésében, a munka elvégzésének folyamatában és a kísérletek eredményeinek feldolgozásában szükséges:
- hogy megismerkedjen a különféle készülékekkel a nyomásméréshez
- határozza meg a tartály fedelének a piezométerrel, az U-alakú manovakuusz-mérővel és az akkumulátor manovakuummérővel szembeni nyomását, és hasonlítsa össze azokat a mechanikus eszköz leolvasásával.
- Számolja ki az abszolút nyomást a tartályban.
RÖVID ELMÉLETI INFORMÁCIÓK.
1. A hidrosztatika alapfogalmai.
A hidrostatika egy része a hidromechanikának, amelyben a folyadékok egyensúlyának feltételeit és szabályszerűségét tanulmányozzák a rájuk alkalmazott erők hatására, valamint a pihentető folyadékok hatását a bennük levő testekre és az edények falaira. A hidrostatika a folyadék nyomásának megoszlását nyugalmi állapotban, a folyadék nyomóerejének nagyságát, irányát és alkalmazási helyét határozza meg lapos és ívelt falakon.
Ha az erõ az elemi területre hat, akkor a felszíni erõk feszültsége abban az idõpontban, ahol a normál n betét megtámad. A SI egységben a nyomóegység (a normál nyomófeszültség) Pa ().
A nyomás egy ponton egy pont koordinátáinak függvénye, és nem függ attól a helytől, amelyen működik.
A hidrosztatika esetében az abszolút nyomást, a nyomást (), a vákuumnyomást és a légköri nyomást () figyelembe veszik.
Ha a pihentető folyadék feszültségmentes állapotban van, azaz nincs nyomó feszültség, akkor a hidrosztatikus nyomás 0: 0. A nullától számított nyomásértékek abszolút értékek.
Az A térfogatban az (A) térfogatú felesleg (nyomás) az abszolút nyomás túlnyomása az atmoszferikus nyomáson:
Az V. t vákuumnyomás az abszolút nyomású légköri nyomás hibájaként alakul ki:
Ha a folyadéknak a nyugalmi helyzet bármely pontján ismert nyomás van, a folyadék másik 1-es pontjánál levő nyomás az alapvető hidrosztatikus képletből határozható meg:
hol van a függőleges távolság a vizsgált ponttól a 0 pontig, azzal a feltétellel, hogy a 0 pont az 1. pont fölött helyezkedik el, vagy ugyanolyan, mint az 1. pont mélysége a 0 ponthoz képest; a folyadék sűrűsége; a gravitáció gyorsulása. A kifejezés a magassági folyadékoszlop további súlynyomását jelöli. Abban az esetben, ha a 0 pont a folyadék szabad felületén van, egyenlő a gázfázisnak a folyadék felülete feletti nyomásával (külső nyomás). Ebben az esetben a szabad felület feletti légköri nyomás:
A 3 hidrosztatikai képletből következik, hogy a külső nyomás bármely változása a nyomóerő változását okozza a nyugalmi folyadék azonos ponton. Ezt a következtetést Pascal törvényeként ismerik.
A formában írt (3) képletből következik, hogy a felesleges, vákuum és abszolút nyomás értékei lineáris mennyiségekben fejezhetők ki:
A (4) - (6) képletekben a következőket jelöljük:
Amikor a nyomást folyadékberendezésekkel mérik a terjeszkedés következtében
2. Nyomásmérő műszerek.
A folyékony eszközöket széles körben használják egyszerűségük és nagy pontosságuk miatt. A mért nyomás értékét a (3) hidrosztatikus képletek, a megfelelő magasságok pedig képletekkel találják meg
Ábra. 1. A felesleges és a vákuumnyomás mérése piezométerrel
A legegyszerűbb folyadékszerkezet egy piezométer - átlátszó cső, amelynek egyik vége lecsökken a vizsgált pontra, a másik pedig a légkörre nyitott (1. Az A pont túlnyomását a piezometrikus magasság határozza meg, a vákuumnyomás a B pontnál a vákuum magassága:
Az abszolút nyomás az A pontban a csökkentett magasságból határozható meg - a lezárt csőben levő folyadékoszlop magassága, amelyből a levegőt eltávolítják, úgy, hogy a szabad felületen lévő nyomás nullához közelítsen.
A nyomás különbségének mérése az U alakú manométer (2. A nyomás értékét a (7) képlet is meghatározza.
Ábra. 2. U alakú manométer
A folyékony eszközök jelentős hátránya a mért nyomás tartományának szűkössége. Bővítse ezt a tartományt több soros, U-alakú manométerrel. Az ilyen eszközt akkumulátorkezelésmérőnek nevezik (3. ábra).
Ábra. 3. Akkumulátor manovakuum mérő.
A tartály levegőnyomását kiegyenlíti a folyadék szintjeinek különbsége a manométer csövekben. Az akkumulátorkészülék manovakuummérőjének mérésére az 1. ábrán látható. 3 A tartályban lévő nyomtáv nyomásának kiszámítása úgy határozható meg, hogy összeadja a nyitott végtől a tartályhoz csatlakoztatott összes szintkülönbséget:
Az akkumulátor manométerének bal oldalán a levegő súlynyomása kicsisége miatt elhanyagolható.
A LABORATÓRIÁK LEÍRÁSA
Az állvány egy 1. munkatáblából áll (4. ábra), a 2 tartállyal rögzítve és a 3 pajzsot PZ akkumulátor manométerrel. Az asztal mellett egy 4-es piezometriai pajzs. A tartályt munkafolyadékkal (vízzel) töltötték. Az asztal alsó polcára szerelt 5 szivattyú-kompresszor segítségével a tartály fedele alatt felesleges vagy vákuumos nyomás keletkezhet. A kívánt üzemmódot a 7 központ és a B1, B2 és B3, B4 daruk biztosítják. A tartály levegőnyomását mechanikus eszközök - az MN1 manométer és a VN vákuummérő - rögzíti. Az akkumulátor manovánnyal mért PP térdét folyadék vízzel tölti meg (általában a folyadékok eltérhetnek). Az akkumulátor bal oldali vége a tartály tetejéhez van csatlakoztatva, a levegővel tele van, a megfelelő a légkörbe.
A 4 piezométerek falpanelén egy P1 piezométer van csatlakoztatva a tartálynak a működő folyadékkal töltött része és a vízzel töltött U alakú manométerrel. A P2 manométer egyik vége a tartály felső (levegő) részéhez van csatlakoztatva, a második egy mechanikus eszközhöz - az MH2 manométerhez van csatlakoztatva.
Ábra. 4. Laboratóriumi stand "Hydrostatics GS"
TELJESÍTMÉNYI RENDELÉS
Túlnyomás üzemmód (1. teszt)
Jegyezzük fel a P1 piezométer-értékeket, amelyek megfelelnek a folyadék szabad felületének a tartályban az atmoszferikus nyomáson. 1.
Szivattyú kompresszor segítségével állítsa túl a tartályt túlnyomás üzemmódban. Ehhez hajtsa végre a következő műveleteket:
1 Nyissa ki a B1, B4, B5, B7, B8 és B9 daru- kat;
2. Zárja le a B2, B3 és B6 daru- kat;
3. Kapcsolja be a "Network" dobozt;
4. Nyomja meg a "Start" gombot és állítsa be a szükséges nyomást (nem> 0,05 kgf / cm2 az MN1 mechanikus eszközön);
5. Engedje el a "Start" gombot és zárja le a Bl és a B4 darukat.
Figyelem! Ne engedje, hogy a munkafolyadék a túlnyúló nyomás hatására kifolyjon a P1 nyitott végén keresztül. Figyelembe véve a folyadék tehetetlenségét és a piezométer lassú kitöltését, az olvasás megkezdése előtt 5 percig szüneteltetni kell. Várakozás a folyadékszint stabilizálására P1-ben, P2-ben, P3-ban.
6. A P1 piezométer, az U alakú P2 manométer, a PZ akkumulátor manométer és az MN1 mechanikai eszköz jelzéseinek rögzítése; jegyezzék fel ezeket az értékeket a táblázatban. 2
7. Tegye vissza a túlnyomást a tartályba a B1, B2, B3, B4 daruk megnyitásával.
A vákuum-nyomás szabályozása (2. kísérlet)
Jegyezzék fel a P1 piezométer-értékeket, amelyek megfelelnek a folyadék szabad felületének a tartályban atmoszferikus nyomáson;
A szivattyú-kompresszor segítségével állítsa be a vákuumos nyomást a tartályban. Ehhez szükség van:
1. Nyissa meg a darukat В2, В3, В5, В6, В8, В9;
2. Zárja le a B1, B4 és B7 daru- kat;
3. Kapcsolja be a "Network" dobozt;
4. Nyomja meg a "Start" gombot és állítsa be a szükséges nyomást (nem> 0,04 a VN mechanikus eszközön);
Figyelem! Biztosítani kell, hogy a folyadék a vákuum alatt ne csökkenjen a Pi1 piezométer alsó szélén;
5. Engedje el a "Start" gombot és zárja le a B2 és B3 darukat.
6. A P1 piezométer, az U alakú P2 manométer, a PZ akkumulátor manométer és a VN mechanikus eszköz jelzésének rögzítése; jegyezzék fel ezeket az értékeket a táblázatban. 2
7. A B1, B2, B3, B4 daruk megnyitásával engedje le a tartályban lévő nyomást.
A kísérleti eredmények feldolgozása
Az elvégzett kísérletek eredményeként a táblázatban rögzített adatok alapján végezze el az alábbi számításokat:
túlnyomás üzemmódban
1. Számolja ki a PI1 piezométer-értékeket és a túlnyomást a piezométeren.
2. Számolja ki az U-alakú manométer túlnyomását.
3. Számítsuk ki az akkumulátort mérőóra által P3 és a nyomásmérő az akkumulátort.
4. Hasonlítsd össze a számított értékek, a jelek szerint a mechanikai eszközt, és kiszámítja a hiba.
5. Add a jegyzetfüzetbe számítási eredményeket egy táblázatban.
6. a leolvasás a légköri nyomás egy barométer. Számítsuk értékek [Pa] a jelek szerint a mechanikus készülék MN1 (BH).
nyomást a rendszer vakuumetricheskogo
Ismételje meg a 1-6 az eredeti adatokat a 2. tapasztalat.
7. alapján következtetéseket vonjanak le a munka eredményeit.
1. táblázat: Translation of méretek.
1. Adjon meghatározása abszolút értéke a hidrosztatikai nyomás.
2. Az úgynevezett feleslegben (gauge) alkalmazva, keresztül kifejezett abszolút?
3. Mi a neve vakuumetricheskim nyomás, mivel fejeződik ki az abszolút?
4. Sorold fel a leggyakrabban nyomás egységeket és válassza ki a kapcsolat közöttük.
5. Milyen alapelvek eszközök Nyomásmérők ismersz?
6. Mi az az elv, likvid eszközök? Azok előnyeit és hátrányait.
7. Record alapvető képlet hidrosztatikai és magyarázatot adnak a komponensek.
8. Fogalmazza Pascal törvénye.
9. Milyen az hidrosztatikus nyomásmérő az akkumulátort?
10. Mi a meghatározására szolgáló készülék a nyomás ebben a dokumentumban tekinthető pontosabb és veszik, mint a szabvány a számítás a hiba?
teljesítése során a laboratóriumi munka № 1
„Mérése hidrosztatikai nyomás keresztül a közeg és mechanikai eszközök” képzés laboratóriumi hidraulika.
1. Mielőtt elkezdené, meg kell, hogy tisztítsák meg a munkahelyen, nem torlódnak fel alattvalóit független az elvégzett munkát.
2. A hallgató köteles elvégezni csak a munka, amely a rábízott.
3. A tanuló nem dolgozhatnak a laboratóriumban nélkül oktató vagy laboratóriumi asszisztens.
4. Végezzünk alapos ellenőrzést a berendezések és eszközök meghatározzák alkalmasságukat. Elektromos vezetékek, csatlakozók és konnektorok és kapcsolók nem lehet látható sérülés. Beleértve beállítás jelenlétében hiba tilos.
5. Tartalmazza a szerelési munkát kell felügyelnie a tanár vagy a technikus.
6. Abban az időben a feladat a hallgató nem vehet részt a külügyek, nem kapcsolódik a végrehajtását ebben a munkában.
7. Ne hagyja figyelmen kívül hagyásával a meglévő létesítmények.
8. Ne egyedül dolgozni a laboratóriumban. Szükségszerűen jelenléte egy másik személy számára elsősegély szükség esetén.
9. Annak érdekében, hogy megakadályozzák az esetleges áramütés, ne érintse meg, ha építeni telepítés:
a) egyidejűleg a vezetékeket és mérő készülék a fűtési cső, vízcső vagy a záró hurok;
b) egyidejűleg a test a mérő és a fűtőcső, vízcső vagy a záró hurok;
10. Minden esetben, ha vannak jelei a vészhelyzet, azonnal húzza ki a készüléket, és jelentse az esetet a tanár vagy a technikus. A diákok számára tilos megszüntetése hibák laboratóriumi felszerelés.
11. Szerelési azonnal meg kell tiltani, ha talált kárt a földön, az őr a hirtelen áramszünet.
12. A telepítés végén ki kell kapcsolni szoros összhangban megadott utasítások módszertani fejlesztés is.
13. Indulás előtt a hallgatók kötelesek rendet a munkaterületet, és értesíti a tanár, amikor az elkészült.