Пьезометрические і вакуумметричного висоти

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Рис 2.2. Умова рівноваги для відкритого судини

Розглянемо умови рівноваги для відкритого судини, заповненого рідиною, до якого в точці А приєднана відкрита зверху трубка (рис. 2.2). Під дією вагового або надлишкового тиску. рідина піднімається в трубці на висоту. Зазначена трубка називається пьезометр, а висота - пьезометрической висотою.

Уявімо основне рівняння гідростатики щодо площини, що проходить через точку А. Тиск в точці А з боку судини визначається як:

з боку пьезометра:

тобто пьезометрические висота показує величину надлишкового тиску в точці, де приєднано пьезометр в лінійних одиницях розмірності.

Рис 2.3. Умова рівноваги для закритого судини

Розглянемо умови рівноваги тепер для закритого судини, де тиск на вільній поверхні p0 більше атмосферного тиску pатм (рис. 2.3).

Під дією тиску p0 більшого pатм і вагового тиску рідина піднімається в пьезометр на висоту більшу, ніж в разі відкритого судини.

Тиск в точці А з боку судини:

з боку відкритого пьезометра:

з цієї рівності отримуємо вираз для:

Аналізуючи отриманий вираз, встановлюємо, що і в цьому випадку пьезометрические висота відповідає величині надлишкового тиску в точці приєднання пьезометра. В даному випадку надлишковий тиск складається з двох складових: зовнішнього надлишкового тиску на вільній поверхні і вагового тиску

Надмірний тиск може бути і негативною величиною, званої вакуумом. Так, у всмоктуючих патрубках відцентрових насосів, в потоці рідини при витіканні з циліндричних насадков, в вакуум - котлах в рідині утворюються області з тиском нижче атмосферного, тобто області вакууму.

Рис.2.4. Ваккумметріческая висота

Вакуум - це недолік тиску до атмосферного.

Нехай в резервуарі 1 (рис. 2.5) абсолютний тиск менше атмосферного (наприклад, відкачано частина повітря за допомогою вакуум-насоса). В резервуарі 2 знаходиться рідина, і резервуари з'єднані зігнутою трубкою 3. На поверхні рідини в резервуарі 2 діє атмосферний тиск.

Так як в резервуарі 1 тиск менше атмосферного то рідина піднімається в трубці 3 на якусь висоту, яка називається вакуумметричний висотою і позначається Величина може бути визначена за умови рівноваги:

Максимальне значення вакуумметричного тиску становить 98,1кПа або 10 м.в.ст. але практично тиск в рідині не може бути менше тиску парів насичення і так само 7-8 м.в.ст.