- •Затверджено на засіданні кафедри гідравліки та сантехніки
- •Мета роботи
- •1. Загальні положення
- •1.1. Основне рівняння гідростатики
- •1.2. Одиниці вимірювання тиску
- •1.3. Надлишковий і вакуумметричний тиск
- •2. Прилади для вимірювання тиску
- •2.1. Класифікація приладів для вимірювання тиску та вимоги до них
- •2.2. Рідинні прилади для вимірювання тиску
- •2.2.1. Рідинний барометр
- •2.2.2. П’єзометр
- •2.2.3. Рідинні манометри, вакуумметри, мановакуумметри
- •2.2.4. Мікроманометри
- •2.2.5. Рідинні диференційні манометри та п’єзометри
- •2.3. Механічні прилади для вимірювання тиску
- •2.3.1. Манометри з одновитковою пружиною
- •2.3.2. Пружинні вакуумметри і мановакуумметри
- •2.3.3. Манометри з багатовитковою трубчастою пружиною
- •2.3.4. Мембранні манометри
- •2.3.5. Сильфонний манометр
- •2.4. Електричні прилади для вимірювання тиску
- •2.5. Правила користування приладами для вимірювання тиску
- •2.5.1. Правила користування рідинними приладами
- •2.5.2. Правила користування механічними приладами
- •2.5.3. Перевірка пружинних манометрів
- •3. Опис лабораторної установки
- •4. Порядок виконання роботи
- •5. Математична обробка результатів
- •Журнал лабораторної роботи № 1
- •6. Контрольні запитання
- •Вимірювання тиску в рідинах і газах
Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Вимірювання тиску
в рідинах і газах
Методичні вказівки до лабораторної роботи № 1
з дисциплін “Технічна механіка рідин і газів”,
“Гідрогазодинаміка”, “Гідравліка, гідро- та пневмоприводи”
для студентів базових напрямів “Водні ресурси”, “Будівництво”, “Енергетика”, “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології”, “Інженерна механіка”
Затверджено на засіданні кафедри гідравліки та сантехніки
Протокол № 11
від 12 лютого 2003 р.
Львів – 2003
Вимірювання тиску в рідинах і газах. Методичні вказівки до лабораторної роботи №1 з дисциплін “Технічна механіка рідин і газів”, “Гідрогазодинаміка”, “Гідравліка, гідро- та пневмоприводи” // Укладачі В.М. Жук, А.С. Пасічнюк. – Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2003. – 18 с.
Відповідальний за випуск: |
В.М. Жук, канд. техн. наук, зав. кафедри ГС |
|
|
|
|
Рецензенти: |
В.В. Чернюк, канд. техн. наук О.Т. Возняк, канд. техн. наук |
Мета роботи
Практичне засвоєння основних законів гідростатики; ознайомлення з приладами для вимірювання тиску в рідинах і газах; набуття навичок з вимірювання тиску різними приладами.
1. Загальні положення
1.1. Основне рівняння гідростатики
Тиск – це скалярна величина, що характеризує напружений стан суцільного середовища.
Середнє значення тиску рідини або газу на будь-яку площину чисельно дорівнює відношенню нормальної сили Р до площі , на яку діє ця сила:
|
p = Р/ . |
|
(1) |
Гідростатичний тиск в точці чисельно дорівнює взятій з протилежним знаком величині нормального напруження на довільно орієнтованій у даній точці площини і може бути виражений через ліміт:
|
. |
|
(2) |
Гідростатичний тиск в рідинах і газах має такі властивості:
тиск на будь-яку поверхню діє перпендикулярно до неї та завжди є напруженням стиску (у рідинах і газах у стані спокою не виникають нормальні напруження розтягу);
значення тиску в даній точці залежить лише від координат точки і є однаковим в усіх напрямках.
При рівновазі рідини, коли на неї з масових сил діє тільки сила земного тяжіння, справедлива рівність, яку називають основним рівнянням гідростатики:
|
, |
|
(3) |
де z – геометрична висота точки, тобто її висота над довільною горизонтальною площиною порівняння О–О; p – гідростатичний тиск у точці; – питома маса (густина) рідини чи газу; g – прискорення вільного падіння, g=9,81 м/с2.
При практичному застосуванні основне рівняння гідростатики частіше записують у вигляді
|
p = p0 + gh , |
|
(4) |
де р0 , р – тиск відповідно на вільній поверхні рідини та на глибині h.
Таким чином, тиск на будь-якій глибині дорівнює сумі тиску на вільній поверхні p0 та вагового тиску рh (тиску відповідного стовпа рідини висотою h):
|
ph = gh = h , |
|
(5) |
де =g – питома вага рідини, Н/м3.