Гидравлика | страница 5
По этой причине в трубах используют жидкости, которые «уменьшают» высоту, например, ртуть.
Следующим прибором для измерения давления является пьезометр.
7. Анализ основного уравнения гидростатики
Высоту напора принято называть пьезометрической высотой, или напором.
Согласно основному уравнению гидростатики,
p>1+ ρgh>A= p>2+ ρgh>H,
где ρ – плотность жидкости;
g – ускорение свободного падения.
p2, как правило, задается p>2= p>атм, поэтому, зная h>А и h>H, нетрудно определить искомую величину.
2. p>1= p>2= p>атм. Совершенно очевидно, что из ρ = const, g = const следует, что h>А= h>H. Этот факт называют также законом сообщающихся сосудов.
3. p>1< p>2= p>атм.
Между поверхностью жидкости в трубе и ее закрытым концом образуется вакуум. Такие приборы называют вакуумметры; их используют для измерения давлений, которые меньше атмосферного.
Высота, которая и является характеристикой изменения вакуума:
Вакуум измеряется в тех же единицах, что и давление.
Пьезометрический напор
Вернемся к основному гидростатическому уравнению. Здесь z – координата рассматриваемой точки, которая отсчитывается от плоскости XOY. В гидравлике плоскость XOY называется плоскостью сравнения.
Отсчитанную от этой плоскости координату z называют пооразному: геометрической высотой; высотой положения; геометрическим напором точки z.
В том же основном уравнении гидростатики величии на p/ρgh – также геометрическая высота, на которую поднимается жидкость в результате воздействия давления р. p/ρgh так же, как и геометрическая высота, измеряется в метрах. В случае, если через другой конец трубы на жидкость действует атмосферное давление то жидкость в трубе поднимается на высоту p>изб/ρgh, которую называют вакуумметрической высотой.
Высоту, соответствующую давлению pвак, называют вакуумметрической.
В основном уравнении гидростатики сумма z + p/ρgh – гидростатический напор Н, различают также пьезометрический напор H>n , который соответствует атмосферному давлению p>атм/ρgh:
H>n < H
8. Гидравлический пресс
Гидравлический пресс служит для совершения на коротком пути большей работы. Рассмотрим работу гидравлического пресса.
Для этого, чтобы совершалась работа над телом, надо воздействовать на поршень с некоторым давлением Р. Это давление, как и Р>2, создается следующим образом.
Когда поднимается поршень насоса с площадью нижней поверхности S>2, то он закрывает первый клапан и открывает второй. После заполнения цилиндра водой второй клапан закрывается, открывается первый.
