2015-07-03
274
Для любых точек жидкости, рис.6.1 находящейся в состоянии покоя, под действием сил тяжести, справедливо выражение (6.1) называющееся полным гидростатическим напором и обозначающееся Н:
(6.1)
Уравнение (6.1) называется основным уравнением гидростатики, а члены, входящие в него имеют геометрическое и энергетическое толкование. С геометрической точки зрения здесь Zi - геометрическая высота, или расстояние от выбранной горизонтальной плоскости сравнения (0—0) рис.6.1 до рассматриваемой точки по вертикали, м; 
- пьезометрическая высота, или высота жидкости в пьезометре, м; ρ - плотность жидкости, кг/м3;. q =9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.
Рис.6.1 Покоящаяся жидкость в открытом резервуаре
С энергетической точки зрения здесь: Zi - геометрический напор, представляющий собой удельную, т.е, отнесенную к единице веса, потенциальную энергию положения, Дж/Н=Нм/Н=м (численно равен геометрической высоте); - пьезометрический напор, представляющий собой удельную потенциальную энергию давления (возможную работу сил давления), Дж/Н; Величина 
- - называется гидростатическим напором. Здесь: 
- пьезометрическая высота, измеряемая открытым пьезометром или манометром; рат - атмосферное давление.
Гидростатический напор отличается от полного гидростатического напора на высоту столба жидкости, соответствующую атмосферному давлению 
. Горизонтальная плоскость проведенная на уровне Нs от плоскости сравнения, называется плоскостью гидростатического напора.
Записав уравнение (6.1) для двух точек, в одной из которых давление Р0 - известно и перегруппировав члены можно получить (рис.6.1)
;
(6.2)
С учетом, того что 
- глубина погружения точки, получим из (6.2) математическое выражение закона Паскаля:
(6.3)
где р0 - внешнее давление, воткрытых сосудах оно равно атмосферному, Р0=Рат. Из(6.3) следует, что длялюбых hi, т.е. для любой точки жидкости, внешнее давление передается без изменений.
Лабораторная установка (рис.6.2) представляет собой резервуар, I, заполненный частично жидкостью (водой) и снабженный манометрами. Манометры М1 и М2 – служат для измерения избыточного давления; манометр М0 -избыточное внешнее давление. Сжатый воздух от компрессора, подается в верхнюю часть резервуара. Связь резервуара с атмосферой (для выполнения условия Р0=Рат при отключенном компрессоре) осуществляется с помощью вентиля 2. Высота уровня жидкости в резервуаре определяется по водомерной трубке 3.
Рис.6.2 Экспериментальная установка для проверки основного уравнения гидростатики
