Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерно-строительный институт

институт

ИСЗиС

кафедра

Отчет по лабораторной работе по дисциплине «Гидравлика»

Измерение гидростатического давления

тема

Преподаватель					Кропоткин Б.И.
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Студент,	АФ 10-21				Соломкина Е.А.
	номер группы		подпись, дата		инициалы, фамилия

Рейм Н.Ю.

Клиняева А.С.

Мамонтова А.М.

Красноярск 2012

Содержание:

1. Введение ………………...…………………………….………………….………….……… 3

1.1. Свойства гидростатического давления …………….………………………….…….. 3

1.2. Шкалы давления ..………………………………………….………………………..…. 3

1.3. Классификация приборов ………..……………………………………………..……...5

2. Лабораторная работа №2. Измерение гидростатического давления……………………... 8

3. Список использованных источников ………………..…………......................................... 10

1. Введение

Гидростатика - раздел гидравлики, изучающий законы равновесия по­коящейся жидкости, в которой действуют силы двух видов: массовые и по­верхностные.

Равновесный покой:

1. Абсолютный

2. Относительный

Массовые - действуют на каждую частицу жидкости во всем рас­сматриваемом объёме и пропорциональны массе (силы тяжести, силы инер­ции). Поверхностные - приложены к поверхностям и пропорциональны площади (силы давления на свободной поверхности, давления на различные предметы).

Предел отношения силы Р к площади со при значении со, стремящемся к нулю,

есть гидростатическое давление в рассматриваемой точке.

(дн/см² ; кг/м²)

СИ (Н/м² => Па => м водного столба или мм ртутного столба)

1.1 Гидростатическое давление обладает двумя свойствами :

1) элементарные силы всегда ориентированы по нормали к площадке и на­правлены только внутрь жидкости, то есть являются сжимающими; таким об­разом, гидростатическое давление с точки зрения механики - это нормальное сжимающее напряжение в покоящейся жидкости;

2) величина гидростатического давления в точке жидкости не зависит от ори­ентации площадки: гидростатическое давление в рассматриваемой точке оди­наково по всем направлениям.

1.2 Шкалы давления

В соответствии с практическими потребностями сложились три шкалы (системы отсчёта) давления, абсолютная, избыточная и вакуумметрическая. Во всех этих шкалах для измерения давления могут использоваться любые системы единиц, а также внесистемная единица давления - атмосфера.

Несколько слов о единице - атмосфера. Её происхождение связано с атмо­сферным давлением, но оно изменяется во времени, зависит от высоты местно­сти и не может быть принято в качестве единицы измерения. Поэтому было введено понятие нормального атмосферного давления (на уровне моря), равно­го одной физической атмосфере (атм):

1 атм = 760 мм рт. ст. = 1,03 кГ/см²= 101 325 Па.

В технике используют аналогичную единицу, называемую технической атмосферой (ат):

1 ат = 736 мм рт. ст. = 1 кГ/см²= 10 м вод. ст. = 98,1 кПа = 0,981 бар.

В абсолютной шкале давление р_абс может иметь любое положительное численное значение от нуля до бесконечности, в ней атмосфера обозначается ата.

В избыточной шкале атмосфера обозначается ати, а давление р_изб отсчитывается от уровня, соответствующего в абсолютной шкале значению

1 ата (Ризб ⁼ Рабс - Рат), в положительном направлении до бесконечности, а в отрица­тельном - до уровня 0 ата; следовательно, здесь давление может изменяться от - 1 ати до бесконечности.

Вакуумметрическое давление р_вак отсчитывается также от уровня 1 ата, но в обратную (по сравнению с избыточным) сторону. Атмосфера в этой шкале обозначается атв, а давление может изменяться только в положительной об­ласти от нуля до + 1 атв (последнее значение соответствует 0 ата).

Гидростатическое давление в любой точке объёма покоящейся жидкости при использовании любой шкалы и применении любой системы единиц измере­ния определяется по основному уравнению гидростатики

Р₀ = р_ат+γ h (5)

где ро - давление на некоторой горизонтальной поверхности;

γ - удельный вес жидкости;

h - глубина погружения рассматриваемой точки под упомянутую поверхность.

Если последняя является свободной поверхностью покоящейся жидкости и давление на ней равно одной атмосфере (р0= р_ат), то формула (5) даёт нам значение абсолютного давления р_абс в рассматриваемой точке

Р_абс = р_ат+γ h (6)

а второе слагаемое правой части равенства есть избыточное давление

Р_абс = γ h (7)

Получаемая из последнего равенства высота Ь называется пьезометрической и обозначается h_р:

h_р = Ризб/ γ (8)