Пружинный манометр подключен к сосуду с водой на высоте

Пружинный манометр подключен к сосуду с водой на высоте thumbnail

1. Задачи по гидростатике

2. Давление в точке

p = p0 + r gh

Для несжимаемой жидкости давление в точке равно:

Где p0 – давление на поверхности жидкости; ρgh – давление столба жидкости высотой

h.

Различают абсолютное и избыточное давления. Абсолютное давление изменяется от нуля и

может быть сколь угодно большим. Избыточное или манометрическое давление показывает

превышение давление над атмосферным давлением

Поскольку давление может быть и меньше атмосферного, то недостаток давления до

атмосферного называют вакуумом или вакуумметрическим давлением.

1

1

Вакуум

Абсолютное давление

2

3

1

4

3

2

Избыточное давление

5

6 ата

4

5 ати

3. Задача 1

В U-образный сосуд налиты ртуть и вода. Линия раздела жидкостей расположена

ниже свободной поверхности ртути на hрт=8 см. Определить разность уровней h- в

обеих частях сосуда.

Дано

p =p

p = p + r gh

1

1 2

в

p2 = p0 + r рт ghрт

ρв=1000кг/м3

p0 + rв ghв = p0 + r рт ghрт

hрт ρрт=13600 кг/м3

r рт

1

hрт=8 см

___________________

hв = hрт

2

в

Сократив на р0 и решая относительно hв, получим:

h=?

Искомая разность уровней равна

h = hрт

r рт

13600

– hрт = 8

– 8 = 100,8 см

1000

h = hв – hрт

4. Задача 2

Найти абсолютное и избыточное давление на свободной поверхности жидкости в

закрытом сосуде с бензином, если уровень жидкости в открытом пьезометре выше

уровня жидкости в резервуаре на h=2 м, а атмосферное давление pa=100 кПа.

Дано

pa

p0

h

h=2 м

ρ=750 кг/м3

р

а

=100 кПа

—–

р0=?

В точках, лежащих на одной горизонтальной

плоскости, давление одинаково, откуда:

Абсолютное давление

p0 = pa + r gh = 100000 + 750 × 9,81 × 2 =

114700 Па

Избыточное давление

p0 = r gh = 750 × 9,81 × 2 = 14700 Па

5. Задача 3

Определить разность давлений в резервуарах А и В, заполненных водой, если показание

дифференциального водортутного манометра h равно 100 мм

вода

A

B

a

р1 = р А + r в g ( а + h )

hрт=100 мм=0,1 м

р2 = рBв + r gарт

+ r gh

ρв=1000 кг/м3

h

1

Дано

2

ртуть

р1 = р2

ρрт=13600 кг/м3

___________________

р А + rв g (Δр=?

а + h ) = рВ + rв gа + r рт gh

р А – рВ = r рт gh – rв gh = hg ( r рт – r в )

р А – рВ = hg ( r рт – rв ) = 0,1× 9,81( 13600 – 1000 ) = 12360 Па

6. Задача 4

К резервуару, заполненному газом давлением р0, присоединена трубка, опущенная в

сосуд с ртутью. Определить давление в резервуаре, если ртуть поднялась в трубке на

высоту h= 23 см.

pа = p0 + r рт gh

Дано

р0

h=23 см

ρрт=13600 кг/м3

рa

h

р

p0 = pа – r рт gh

=98,1 кПа

а

—–

р0=?

р0 = 98100 – 13600 × 9,8 × 0, 23 = 67400 Па

7. Задачи на дом

Определить абсолютное и избыточное давление на дно сосуда, если глубина воды в

нем h=4 м, абсолютное давление на поверхности воды p0 =175 кПа, а атмосферное

давление рa=98,1 кПа.

К резервуару, заполненному газом давлением р0 (рис.1), присоединена трубка,

опущенная в сосуд с ртутью. Определить высоту h на которую ртуть поднялась в

трубке, если давление в резервуаре р0=32 кПа, а атмосферное давление равно рa=98,1

кПа.

Пружинный манометр подключен к

сосуду глубина воды в котором h=1,5 м

р0

h1 (рис. 2). Центр манометра находится

выше уровня воды на высоте h1=0,75

м. Определить избыточное давление на

h

рa

h дно сосуда, если манометр показывает

рм=160 кПа.

Рис. 1

Рис. 2

8. Сила давления на плоские поверхности

р0

F = ( p0 + r ghc ) S

А

F

d

В

h

hd h c

a

ll

c

с

ld

r g sin a I c

ld = lc +

( p0 + r glc sin a ) S

А’

dS

d

с

S

h = l sin a ; hc = lc sin a ; hd = ld sin a

Для вертикальной стенки

Для открытых сосудов, р0=0

F = r ghc S

Ic

ld = lc +

lc S

Ic

hd = hc +

hc S

9. Задача 5

Прямоугольный вертикальный щит шириной b = 4.0 м находится в пазах. Вес щита G =

4.9 кН, коэффициент трения щита в пазах f = 0.5. Определить усилие Т, необходимое для

подъема щита, если уровни воды составляют: Н = 3 м, h = 1 м.

F = F1 – F2

F1

F2

b

F = r g ( H 2 – h2 )

2

Дано

b = 4,0 м

G = 4,9 кН

f = 0,5

H=3м

h=1м

—-

Т=?

F = r ghc S

h

hc 2 = ; S 2 = bh

2

2

bH

F1 = r ghc1S1 = r g

22

bh

F2 = r ghc 2 S 2 = r g

2

b

T = G + f × F = G + f r g ( H 2 – h2 )

2

H

hc1 = ; S1 = bH

2

4 2 2

T = 4900 + 0,5 ×1000 × 9,81 × × ( 3 – 1 ) = 83380 Н

2

10. Задача 6

Круглое отверстие в вертикальной стенке резервуара, диаметром d = 40 см, перекрыто

плоским клапаном. Найти величину и точку приложения силы, прижимающей клапан

к стенке, если центр отверстия расположен ниже свободной поверхности воды на Н=

0.8 м.

Дано

d=40 см

Н=0,8 м

________

F=?, hd=?

F = r ghc S

Ic

hd = hc +

h

hc S 2

d

F

hc = H ; S = p

4

pd4

Ic =

64

2

d

0, 42

F = r gH p

= 1000 × 9,81× 0,8 × 3,14 ×

= 986 H

44

4

2

2

d

hd = H +

4p d

d

0, 4

=

+

=

0,8

+

= 0.813

2

64 H p d

16 H

16 × 0,8

11. Задача 7

Определить натяжение троса T, удерживающего щит шириной b = 2 м при глубине

воды Н= 1.8 м, если угол наклона щита a = 60о . Весом щита пренебречь, точка

приложения троса расположена на высоте h =0,7 м выше поверхности воды

Читайте также:  Сплетение сосудов в узел

H

bH

; S=

2

sin a

bH 2

2 ×1,82

F = rg

= 1000 × 9,81

= 36700 Н

2sin a

2 × 0,866

hc

H

bH 3

Ic

lc =

=

; Ic =

ld = lc +

3

sin

a

2sin

a

12sin

a

lc S

H

bH 3 2sin 2 a

2H

ld =

+

=

3

2

2sin a 12sin a bH

3sin a

F = r ghc S

h

ld

F

O

2 ×1,8

ld =

= 1,386 м

3 × 0,866

hc =

T ( H + h)

æ H

ö

= Fç

– ld ÷

sin a

è sin a

ø

æ 1,8

ö 0,866

æ H

ö sin a

T =Fç

– ld ÷

= 36700 × ç

– 1,386 ÷

= 8804 Н

è sin a

ø H +h

è 0,866

ø 1,8 + 0, 7

12. Сила давления на криволинейные поверхности

F = Fг2 + Fв2

Fг = r ghc Sв

Fв = r gW

H

H

13. Задача 8

Определить силу давления воды на 1 п м ширины вальцевого затвора

диаметром D = 1,5 м

F = Fг2 + Fв2

H

hc = ; S = bH

2

Fг = r ghc Sв

bH 2

Fг = r g

2

F

bH 2

1×1,52

Fг = r g

= 1000 × 9,81 ×

= 11040 H

2

2

p D2

3,14 ×1,52

Fв = r gW = r gbН

= 1000 × 9,81 ×1 ×

= 8662

4×2

8

в

Дано

b=1 м

D=1,5 м

_______

F=?

FН= 11040 + 8662,5 = 14033

2

2

a = arctg (0, 785) = 38,10

Fв 8662

tga =

=

= 0, 785

Fг 11040

14. Задача 9

Определить силу давления воды на затвор, перекрывающий отверстие в канале

высотой a = 2 м, между двумя смежными камерами, если глубины воды h1 = 5 м, h2

= 2,5 м, ширина затвора b = 4 м, его относ d = 1 м

Дано

h1=5 м

h2= 2,5 м

a=2м

h1

h2

a

d

d=1 м

ρg(h1-h2)

b=4м

F=?

æ

Fг1 = r g ç h1 – ÷ ba

è

æ

Fг 2 = r g ç h2 – ÷ ba

è

Fг = Fг1 – Fг 2 = r gba ( h1 – h2 ) = 1000 × 9,81× 4 × 2 ( 5 – 2,5 ) = 196200 н

Fв = r gW = r gd ( h1 – h2 ) b = 1000 × 9,81×1( 5 – 2,5 ) 4 = 98100 н

F = Fг2 – Fв2 = 1962002 + 981002 = 219400 н

Fв 98100

tga =

=

= 0,5; a = arctg ( 0,5 ) = 26,5o

Fн 196200

15. Задача 10

Определить сколько бревен диаметром d = 20 см и длиной l = 10 м необходимо для

перевозки машины массой М = 7000 кг

F

Дано

d = 20 см

l

=10 м

М

= 7000 кг ρд =

650 кг/м3 ρв

=1000кг/м3

n=?

Gп

F > Gм + Gп

Gм = gM

pd2

G1д= r g

l

4

pd2

F1в= r g

l

4

F = nF1п; G =1 nG

n=

=

F1 – G1

gM

pd2

g

l ( rв – r д )

4

9,81 × 7000

=

= 63, 69 = 64 шт

3,14 × 0, 2210

9,81

( 1000 – 650 )

4

16. Задачи на дом

1. Прямоугольный щит шириной b = 5 м закреплен шарнирно

в точке О. (рис.1) Определить усилие T, необходимое для

подъема щита, если h = 4.0 м, Н = 1.9м, угол наклона щита к

горизонту – 600.

2. Найти величину и точку приложения силы гидростатического

давления на вертикальный щит шириной b=3,5 м, если вода с

одной стороны Н=2,4 м, с другой стороны h= 0,8м

3. Определить силу давления воды на криволинейную часть

резервуара, представляющую собой четверть кругового

цилиндра, радиусом R=1,4 м, протяженностью b= 3 м, если

глубина воды Н=5,0 м.

4. Прямоугольный понтон размером L*B*H = 5.5*2.5*2.2 м и

массой М =4200 кг находится в воде. Определить

грузоподъемность понтона при осадке h= 1.8 м.

17. Уравнение Бернулли

Для невязкой жидкости

Для вязкой жидкости

Пьезометрическая линия

Напорная линия

p v2

z+

+

= const

r g 2g

p

v2

z+

+

+ hc = const

r g 2g

p

z+

rg

p

v2

z+

+

r g 2g

Линия полного гидродинамического

напора

p

v2

z+

+

+ hc

r g 2g

18. Задача 11

Построить для заданной схемы пьезометрическую и напорную линии для невязкой

жидкости

d1 > d 2

v12

2g

H

p1

rg

d1

Напорная линия

v1 < v2

v22

2g

р2=0

d2

Пьезометрическая линия

v12 v22

<

2g 2g

19. Задача 12

Построить для заданной схемы пьезометрическую и напорную линии для невязкой

жидкости

d1 > d 2

v12

2g

v22

2g

p1

rg

d1

H

v1 < v2

v12 v22

<

2g 2g

d2

Напорная линия

Пьезометрическая линия

p2

rg

20. Задача 13

Построить для заданной схемы пьезометрическую и напорную линии для вязкой

жидкости

d1 > d 2

hвх

v12

2g

p1

rg

H

d1

hl1

hвн.с

hl2

v22

2g

d2

Пьезометрическая линия

Напорная линия

Линия полного гидродинамического напора

v1 < v2

v12

v22

<

2g 2g

l v2

l v2

hl = l

; I=

d 2g

d 2g

I1 < I 2

21. Задача 14

Построить для заданной схемы пьезометрическую и напорную линии для вязкой

жидкости

v12

2g

p1

rg

d1

v22

2g

hвх h

l1

hвн.с

H

p2

rg

d2

Пьезометрическая линия

Напорная линия

Линия полного гидродинамического напора

hl2

v12

2g

d1 > d 2

v1 < v2

v12 v22

<

2g 2g

l v2

l v2

hl = l

; I=

d 2g

d 2g

I1 < I 2

22. Задание на дом

Придумать схемы движения жидкости (не менее 2-х участков) с истечением в

атмосферу и под уровень, и построить для них пьезометрические и напорные линии

для невязкой и вязкой жидкостей.

Читайте также:  В цилиндрический сосуд налиты равные массы воды и керосина

Источник

Жидкостные и пружинные манометры измеряют избыточное давление, представляющее собой разность между полным или абсолютным давлением р измеряемой среды и атмосферным давлением  [c.8]

Пружинный манометр подключен к сосуду с водой на высоте Л = 1 м от дна. Центр манометра находится выше точки подключения его к сосуду на 2 = 1м (рис. 1.5). Определить а) избыточное давление на дно при показании манометра р –= 160 кПа б) показание манометра при абсолютном давлении на поверхности воды в сосуде Ро = 180 кПа и атмосферном давлении = 100 кПа и Я = 1,5 м.  [c.12]

Наиболее распространен в настоящее время трубчатый пружинный манометр (рис. 2.14). Основная деталь его – полая латунная трубка а, согнутая по кругу. Сечение трубки имеет форму овала или эллипса, верхний свободный конец ее запаян, а нижний присоединяется к той области, где должно производиться измерение давления. Верхний конец трубки соединен со стрелкой, которая может перемещаться по шкале. Когда манометр соединяется с областью давления, то под действием давления трубка начинает распрямляться, ее свободный конец перемещается и тянет за собой стрелку. По показанию стрелки определяется давление в той области, к которой подключен манометр.  [c.35]

Градуировка шкал манометров производится на завода, где они изготовляются. Пружинные манометры должны периодически проверяться, так как с течением времени пружины (трубки) деформируются, изменяя свою первоначальную форму. С помощью пружинных манометров можно осуществлять измерения давлений в широком диапазоне. Некоторые специальные конструкции пружинных манометров позволяют производить измерения давлений до 10 ООО am.  [c.35]

Кроме того, существуют приборы, называемые мано-вакуумметрами, при помощи которых можно измерять как избыточное давление, так и вакуум. Пружинные вакуумметры работают на таком же принципе, как и пружинные манометры.  [c.35]

Наиболее распространенным в настоящее время является трубчатый пружинный манометр (рис. 25). Основная деталь его – полая латунная трубка а, согнутая по кругу. Сечение трубки имеет форму овала или эллипса. Верхний свободный конец трубки запаян, а нижний присоединяется к той области, где должно производиться измерение давления. Верхний конец  [c.46]

Градуировка шкал манометров производится на заводах, где они изготовляются. Пружинные манометры должны периодически проверяться, так как с течением времени пружины (трубки) деформируются, изменяя свою первоначальную форму.  [c.47]

С помощью пружинных манометров можно осуществлять измерения давлений в широком диапазоне. Некоторые специальные конструкции пружинных манометров позволяют измерять давления до 10 000 am.  [c.47]

Пример 1.4. Определить показание пружинного манометра, установленного на глубине /1 = 3 м от поверхности в закрытом резервуаре с бензином (рис. 1.20), плотность которого р = 720 кг/мЗ давление на поверхности ро = 24,5-10 Па.  [c.63]

Решение. Показания пружинного манометра соответствуют манометрическому давлению, следовательно,  [c.63]

При проверке пружинных манометров на прессовом устройстве эталонное давление устанавливается на уровне нижнего обреза шестигранной головки штуцера манометра. Этот уровень и является уровнем, на котором манометр измеряет давление.  [c.129]

При измерении больших давлений, где жидкостные приборы неудобны из-за больших размеров, наиболее распространенными являются пружинные манометры. На рис.  [c.35]

Рис. 16. Схема пружинного манометра.

Манометры с одновитковой трубчатой пружиной. Манометры с трубчатой пружиной получили наибольшее распространение при измерении давления в диапазоне от 0,1 до 1000 МПа. Манометры в зависимости от их назначения подразделяются на образцовые типа МО классов точности 0,16, 0,25 и 0,4, повышенной точности типа МТИ классов точности 0,6 и 1 и технические классов точности 1, 1,6 и 2,5.  [c.38]

На рис. 7.17 представлена схема измерений. Давление диоксида углерода контролируется пружинным манометром МН и измеряется дифференциальным манометром ДМ-Э2-Р2, пока-  [c.82]

Ручным прессом 4 по пружинному манометру 2 установить начальное давление в пределах 0,6… 1,0 МПа так, чтобы уровень ртути в капилляре находился на начальном, делении шкалы.  [c.83]

Плавно открывая вентиль 7 (рис. 9.6), наполнить пневмосистему индикатора сжатым воздухом из баллона 8. При этом вентиль 6, сообщающий систему с атмосферой, должен быть закрыт. Пневмосистема заполняется воздухом до давления 0,25 МПа (несколько превышающего максимальное давление цикла 1-й ступени). Давление регистрируется пружинным манометром 5 1-го класса точности. После достижения необходимого давления вентиль 7 закрывается, а барабан индикатора 10 с предварительно закрепленной на нем специальной бумагой с помощью муфты сцепления соединяется с коленчатым валом работающего компрессора.  [c.112]

Измерение уровня жидкости можно осуществлять также косвенным образом, например по показанию чувствительного пружинного манометра, подключенного ко дну резервуара (рис. 87, а) и т. п.  [c.135]

Из электрокотла исследуемый пар поступает в из.мерительную камеру 8, где измеряются его температура и давление. Для измерения используется платиновый термометр сопротив.ления, нахо.дящийся внутри гильзы 10. Измерение давления проводится пружинным манометром 12 п поршневым манометром, периодически подключаемым при ПОМОЩИ вентиля 13. Сама камера 8 помещена в термостат 9 с внешним обогревом.  [c.206]

Давление смазочного масла, охлаждающей воды, пускового воздуха измеряют пружинными манометрами. Измерение давления отработавших газов и наддувочного воздуха осуществляют  [c.200]

U-образными стеклянными водяными, ртутными или пружинными манометрами.  [c.201]

Читайте также:  Атеросклероз сосудов брахиоцефального отдела

Приборы для измерения давления и разрежения подразделяют на жидкостные, пружинные и поршневые. В жидкостных приборах измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости. Простейший жидкостный манометр состоит из U-образной стеклянной трубки, заполненной жидкостью до некоторой отметки. Кроме U-образного манометра, применяют однотрубные жидкостные микроманометры с наклонной трубкой. Наибольшее распространение для измерения давления и разрежения получили пружинные манометры – показывающие или самопишущие. Манометры часто снабжают устройством для дистанционной передачи показаний или сигнализации. Поршневые манометры применяют для проверки рабочих и образцовых пружинных манометров.  [c.262]

Прибор высокого давления с пружинным манометром схематически изображен на фиг. 221. Воздух от сети подается через фильтр 1 к механическому пружинному стабилизатору 2. Воздух постоянного  [c.241]

Метрологические параметры прибора зависят от величины рабочего давления, размеров входного и выходного сопел и чувствительности манометра. Погрешности прибора определяются погрешностями стабилизатора давления, манометра и измерительного узла. Рабочее давление принимается обычно в пределах от 1 до 2 кг/см , манометр должен быть выбран с пределом измерения 3-4 кг см , чтобы работать на наиболее чувствительном и стабильном участке шкалы. Метрологические показатели приборов с пружинными манометрами приводятся в табл. 8 [7].  [c.241]

Демпфер (фиг. 47) применяется для устранения колебаний давления нагнетаемой жидкости, которые затрудняют наблюдение за показаниями манометров и выводят их быстро из строя. Демпфирование пульсирующего давления достигается благодаря наличию в одной части корпуса демпфера длинного отверстия малого диаметра и полости достаточно большого объема в другой его части, а также благодаря тому извилистому пути, по которому давление передается пружине манометра.  [c.81]

В качестве измерителя давления Л используются жидкостные Или пружинные манометры 5, шкала которых проградуирована в линейных величинах.  [c.64]

Отсчёт показаний производится по шкале пружинного манометра, установленного на сменных пробках с выходными калиброванными отверстиями.  [c.191]

Шкала ртутного вакуумметра градуируется на метры водяного столба (удельный вес ртути принимается равным 13,56 при 15° С). Для замера давления нагнетания служит пружинный манометр, устанавливаемый на нагнетательном колпаке. Пружинные манометры должны регулярно тарироваться.  [c.385]

Винтовой пресс Рухгольца для тарировки пружинных манометров работает на масле с коэффициентом объемного сжатия р = 6,25 10 см /кг.  [c.12]

К крышке резервуара присоединен пружинный манометр, к боковым стенкам пьезометр и трехколенный манометр, наполненный ртутью (б = 13,6), водой и воздухом. U  [c.14]

Ipe oM 4 постепенно сжимать газ, фиксируя в равновесных состояниях давление и объем диоксида углерода. В области газа равновесные состояния выбираются через 15… 20 делений шкалы пружинного манометра, в области влажного пара – через 5 делений, а в области жидкости, где объем при сжатии меняется очень мало, измерения проводятся через 1 МПа. Закончить опыт при давлении 7 МПа.  [c.83]

Давление измеряется при помощи манометров, барометров и вакуумметров. Жидкостные и пружинные манометры измеряют избыточное давление, представляющее собой разность между полным или абсолютным давлением р измеряемой среды и атмосферным давлением Ратм  [c.8]

В рассматриваемой установ ке балластный объем ограничен жо-сткими стенками и сохраняет постоянную величину при различных равновесных состояниях. Основную часть балластного объема составляет объем пружины манометра, которая находится при комнатной температуре. Поправка на изменение количества вещества в балластном объеме постоянной температуры мож т быть введена достаточно  [c.97]

Фирма Мерцер использует в пневматических приспособлениях схему прибора высокого давления с пружинным манометром.  [c.241]

В СССР выпускают ПС нескольких типов (табл. 6). Пресс 2ПГ снабжен двухколонной рамой, имеет два сферических шарнира на опорах, которые могут запираться . Для изменения габаритных размеров рабочего пространства в прессах до предельных усилий 1250 кН применяют центральный винт, а в прессах 2ПГ-250 и 2ПГ-500 – подвижную траверсу. Силу в прессах 2ПГ измеряют образцовыми пружинными манометрами класса точности 0,35, градуированными в единицах силы.  [c.62]

Большую номенклатуру ПС выпускает фирма Tonite hnik (ФРГ), базирующая эту продукцию на агрегатном принципе. Прессы этой фирмы оснащают силоизмерением пружинными манометрами и ручным управлением или электрогидравлнческим автоматизированным управлением в сочетании с электронными системами измерения. В последнем варианте они могут встраиваться в поточные линии комплектных испытательных лабораторий.  [c.64]

Величины гидравлических давлений на выходе четырех ЭГП и станции давления. iB этом случае электрический сигнал снимается с тензодатчиков, наклеенных на трубчатые пружины манометров. Масштабные коэффициенты входного давления /Срвх=0,4 кг/мм-см , гидроопор 1, 2, 3 и 4-й 7(р1 = 0,188 кг/мм-см , /Ср2-0,170кг/мм-см , Крз=0,3кг/ мм-см /Ср4 = 0,082 кг/мм-см соответственно.  [c.133]

Пример 1.2. Винтовой пресс Рухгольца (рис. 1.1) для тарировки пружинных манометров работает на масле с коэффициентом сжимаемости /Зр = 0,638 10 Па .  [c.10]

Частично эти дефекты устранены в конструкциях приборов, основанных на принципе расходомера типа ротаметра, или с ртутными манометрами. В частности, указанные эксплоа-тационные недочёты отсутствуют в приборах повышенного давления с пружинным манометром Сфиг. 35).  [c.190]

Справочник машиностроителя Том 2 (1955) — [ c.12 , c.456 ]

Справочник машиностроителя Том 2 Изд.3 (1963) — [ c.12 , c.611 ]

Теплотехнический справочник Том 2 (1958) — [ c.475 ]

Источник