2020-10-11
184
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА ПЛОСКИЕ СТЕНКИ
Цель работы:
- демонстрация закона Паскаля;
- приобретение навыков определения силы избыточного давления на плоские горизонтальную и вертикальную стенки.
Порядок выполнения работы
1. Установить под крышкой бака атмосферное давление;
2. Записать начальное положение указателей на шкалах для горизонтальной и вертикальной стенок;
3. Выполнить п.п. 1-4 п.2.3, создав под крышкой избыточное давление;
4. Записать положения указателей на шкалах сильфонов;
5. Повторить опыты для вакуумметрического давления под крышкой.*1}
Обработка результатов опытов
1. Определить по величине перемещения стенки и градуировочной характеристики сильфона по формуле (1.14) дополнительные усилия на стенки;
2. Рассчитать по показаниям жидкостных приборов и формуле (1.15) приращения усилий на стенки;
3. Результаты занести в таблицу результатов приложения 4.
Приложение 4. Формы таблиц для записи результатов опытов лабораторной работы № 3.
|
|
|
Измерение сил давления с помощью сильфонного динамометра
| № опыта | Режим | Расчетное избыточное давление по крышкой бака | Дополнительная сила давления на стенки бака | |||||||||||
| горизонтальная | вертикальная | |||||||||||||
| по П1 | по П3 | по сильфонному динамометру | по П1
| по П3
| по сильфонному динамометру | |||||||||
| из прил. 2 | из прил. 3 | |||||||||||||
| указатель |
| указатель | ||||||||||||
| до | после | до | после | |||||||||||
| 1. | Нагнетание рабс > ра | |||||||||||||
| 2. | Разрежение рабс < ра | |||||||||||||
По результатам исследования сформулировать выводы.
Приложение 1.
Таблица единиц физических величин и их размерности
| Физическая величина | Обозна-чение | Единица измерения | ||
| В системе СГС | В системе МКГСС | В системе СИ | ||
| Площадь | S | см2 | м2 | м2 |
| Объем | V | см3 | м3 | м3 |
| Скорость | υ | см/с | м/с | м/с |
| Ускорение | a | см/с2 | м/с2 | м/с2 |
| Масса | m | г | кгс·с2/м | кг |
| Сила | F | г·см/с2=дина(дин) | кгс | кг·м/с2= ньютон (Н) |
| Удельный вес | γ | г/см2 с2=дин/см3 | кгс/м3 | кг/м2·с2=Н/м3 |
| Плотность | ρ | г/см3 | кгс·с2/м4 | кг/м3 |
| Давление | р | г/см с2 | кгс/см2 | кг/м·с2=Н/м2 |
| Напряжение | τ | г/см с2 | кгс/см2 | кг/м·с2=Н/м2 |
| Динамический коэффициент вязкости | μ | г/см·с=пуаз (П) | кгс·с/см2 | кг/м с |
| Кинематический коэффициент вязкости | ν | см2/с=стокс (Ст) | м2/с | м2/с |
Перевод единиц измерения давления из системы СИ в внесистемные единицы измерения давления:
1 Па = 1 Н/м2= 1,0197·10-5 кгс/см2=0,10197 мм.водн.ст.= 0,10197·10-3 мм.рт.ст.= 10-5 бар= 0,9869 10-5 атм
Вопросы для самопроверки:
|
|
|
1. Дайте определение гидростатического давления.
2. Дайте определение абсолютного значения гидростатического давления.
3. Что называется избыточным (манометрическим) давлением, как оно выражается через абсолютное?
4. Что называется вакуумметрическим давлением; как оно выражается через абсолютное и избыточное давления?
5. Перечислите наиболее распространенные единицы измерения давления и укажите какая связь существует между ними.
6. Какие принципы действия приборов для измерения давления вам известны?
7. В чем заключается принцип действия жидкостных приборов? Их достоинства и недостатки.
8. Запишите основную формулу гидростатики и дайте объяснение ее составляющим.
9. Сформулируйте закон Паскаля.
10. Определите понятия: приведенная высота, пьезометрическая высота, вакуумметрическая высота. Поясните рисунком.
11. Что называется пьезометрической плоскостью?
12. Объясните, как влияет плотность жидкости на распределение давления по высоте ее объема в поле сил тяжести.
13. Перечислите параметры, от которых зависит величина силы гидростатического давления на плоскую поверхность.
14. Что называется центром давления? Где он располагается относительно центра тяжести поверхности?
15. Объясните, как влияет изменение внешнего давления над свободной поверхностью жидкости на силу давления, которую эта жидкость оказывает на плоскую вертикальную крышку люка в стенке сосуда.
- Для чего служит жидкостной дифференциальный U–образный манометр? Нарисуйте схему измерений с его помощью.
Литература
1. Методические указания к самостоятельному изучению лекционного курса и подготовке к лабораторным работам по технической гидромеханики. Раздел «Измерительный приборы». – Ижевск: Изд-во ИМИ, 1988, – 48 с.
2. Гидравлика: Учеб. Пособие/В.А. Кудрин, Э.М. Карташов. – М.: Высш. Шк., 2006. 175 с.: ил.
3. Брюханов О.Н.,Основы гидравлики и теплотехники: Учебник для сред. Проф. образования/ О.Н. Брюханов, А.Т. Мелик-Аракелян, В.И. Коробко. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 240 с.
4. Альтшуль А.Д. и др. Гидравлика и аэродинамика: Учеб. Для вузов/ А.Д. Альтшуль, Л.С. Животовский, Л.П. Иванов. – М.: Стройиздат, 1897. – 414 с.: ил.
