3.1.2. Описание экспериментальной установки

Установка для измерения гидростатического давления (рис. 3.1) представляет собой полую, герметически закрытую стальную колон­ку 1, оборудованную уровнемерным стеклом 2, напорным 3 и сбросным 4 трубопроводами, трубопроводом связи с атмосферой с краном 6 и тремя мановакуумметрами 5.

Вода подается в колонку из напорного трубопровода 3. Ги­дростатическое давление определяется по показаниям мановаку-умметров в сечениях I-I и II-II. Отметки сечений можно определить по шкале уровнемерной трубки.

Внешнее давление, то есть давление на свободной поверхности воды, определяется в сечении III-III, выше которого колонку за­полнять водой не следует.

Рис. 3.1. Установка для измерения гидростатических давлений:

1 – колонка; 2 – уровнемерное стекло; 3 – напорный

трубопровод; 4 – сливной трубопровод;

5 – мановакуумметры; 6 – кран связи с атмосферой

3.1.3 Порядок проведения опыта

Измерение гидростатических давлений выполняется при трех значениях внешнего давления :

1)

Открыть вентиль связи колонки с атмосферой 6. Заполнить ко­лонку водой примерно до отметки 150…160 см по уровнемерной трубке. Снять показания приборов и по уровнемерной трубке определить высоту столба воды над сечениями I-I, II - II.

2)

Закрыть вентиль связи колонки с атмосферой 6. Поднять уровень воды в колонке до отметки 180…190. Снять показания приборов и отсчеты по уровнемерной трубке.

3)

Открыть вентиль связи с атмосферой, выпустить сжатый воз­дух. Закрыть вентиль связи колонки с атмосферой. Открыть вентиль сброса воды в канализацию, снизить уровень воды в колонке до отметки 150…160 см. Снять показания приборов и уровнемерной трубки. Результаты опыта занести в табл. 3.1.

3.1.4. Обработка опытных данных

1) Показания мановакуумметров (далее будем называть прибором) переведем, где необходимо, в технические атмосферы (кг/см²).

2) Определим для каждого опыта величину абсолютного давления на свободной поверхности жидкости по показаниям третьего прибора:

= (3.12)

В равенстве (3.12) знак "минус" соответствует случаю, когда прибор работает как вакуумметр, "плюс" – как манометр.

3) Вычислим абсолютное давление в сечениях II и I на основе по­казаний соответствующих приборов. Например, во втором сечении

. (3.13)

Выбор знака перед вторым слагаемым производится аналогично (3.12).

4) Определим абсолютное давление в сечениях I и II на основе основного закона гидростатики по формуле

(3.14)

где – объемный вес воды, 0,001 кг /см³.

5) Сравнивая результаты измерения избыточного гидростатичес­кого давления (3.13) и его вычисления на основе основного закона гидростатики (3.14), определим относительную ошибку в опытах по формуле

(3.15)

Занесем результаты вычислений в табл. 3.2.

6) В части исследований по разделу НИРС рекомендуется при и вычислить давление на дно резервуара, построить эпюру давлений на боковую стенку резервуара и оценить по классу точности приборов величину относительной ошибки измерения давления.

Вопросы для самопроверки

1. Какое давление называют абсолютным, избыточным, весовым, манометрическим и вакуумметрическим?

2. Какие единицы измерения давления Вы знаете? Как они соотносятся?

3. Какие приборы для измерения давления Вы знаете? Какова область их применения?

4. Как по показаниям манометров и вакуумметров определить абсолютное давление?

Таблица 3.1

Опытные данные

№ опыта	Сечение III-III		Сечения II-II			Сечения I-I
	Показания прибора		Показания прибора		Отметка сечения h2, см	Показания прибора		Отметка сечения h1, см
		Единицы измерения		Единицы измерения			Единицы измерения
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Таблица 3.2

№	Абсолютное давление на свободной по­верхности кг/см2	Сечение II-II					Сечение I-I
		, кг /см2	γ кг/см2	Абсолютное давление		Отно­сит ошиб­ка , %	кг/см2	γ , кг /см2	Абсолютное давление		Отно­сит. шиб­ка , %
				по прибору кг/см2	по закону кг/см2				по прибору кг /см2	по закону , кг/см2
опыта
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12