В замкнутом сосуде абсолютное значение давления среды

2 Давление в покоящейся жидкости

2.1 Определить избыточное давление воды в трубе В, если показание манометра рм=0,025 МПа. Соединительная трубка заполнена водой и воздухом, как показано на схеме, причем Н1=0,5 м; Н2=3 м.
Как изменится показание манометра, если при том же давлении в трубе всю соединительную трубку заполнить водой (воздух выпустить через кран К)? Высота Н3=5 м.

Ответ: рВ=0,05 МПа, рм=0.

2.2 (Вариант 69) U-образный ртутный манометр, показание которого hрт, присоединен к сосуду (рис.1), заполненному бензином ρбенз=700 кг/м³; уровень масла над ртутью hм.

Определить показание пружинного манометра (обозначение буквой М), установленного на крышке резервуара и абсолютное давление рабс паров на поверхности бензина, а также возможную высоту уровня бензина в пьезометре hр при условии, что известны: высота h от места установки манометра до свободной поверхности бензина; высота a от места установки манометра до плоскости уровня O-O и высота H от плоскости уровня O′-O′ до места установки пьезометра; принять плотность ртути ρрт=13,6·10³ кг/м³; плотность масла ρмас=820 кг/м³; атмосферное давление ра=98 кПа.

Таблица 1 — Исходные данные

Ответ: рабс=109772 Па, рман=11772 Па, hр=2,614 м.

Варианты задачи: 19, 18.

2.3 С целью замера высоты уровня жидкости в открытом резервуаре установлена вертикальная труба с открытым нижним концом, который почти доходит до днища. Сверху в трубу с очень малой скоростью поступает воздух, по давлению которого и судят о положении уровня свободной поверхности жидкости. Вычислить высоту H уровня жидкости над нижним обрезом трубы, если избыточное давление воздуха h=521 мм рт. ст., а плотность жидкости ρsub>ж=1190кг/м³.

ж=1190кг/м³.» width=»232″ height=»186″ srcset=»https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2015/09/gidro_2.3-300×241.png 300w, https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2015/09/gidro_2.3.png 848w» sizes=»(max-width: 232px) 100vw, 232px»/>

Ответ: Н=5,950 м.

2.4 В замкнутом сосуде абсолютное значение давления среды рабс составляет 109,6 кПа, при этом установленный снаружи сосуда барометр показывает давление рбар=100,9 кПа.

Определить избыточное давление в сосуде.

Ответ: избыточное давление в сосуде составляет ризб=8,7 кПа.

2.5 Два горизонтальных цилиндрических трубопровода A и B содержат соответственно минеральное масло плотностью 900 кг/м³ и воду плотностью 1000 кг/м³. Высоты жидкостей, представленные на рис.1, имеют следующие значения: hм=0,2 м; hрт=0,4 м; hв=0,9 м. Зная, что гидростатическое давление на оси в трубопроводе А равно 0,6·10 5 Па, определить давление на оси трубопровода В.

Ответ: рВ=1,063·10 5 Па.

2.6 В U — образную трубку налиты вода и бензин. Определить плотность бензина, если hб=500 мм; hв=350 мм. Капиллярный эффект не учитывать.

Ответ: ρб=700 кг/м³.

2.7 В сообщающиеся сосуды налиты вода (ρ=1000 кг/м³) и бензин. Определить плотность бензина, если высота столба воды h=150 мм, а разность жидкости в сосудах а=60 мм.

Ответ: ρб=714 кг/м³.

2.8 Определить абсолютное давление воздуха в баке р1, если при атмосферном давлении, соответствующем hа=760 мм рт.ст., показание ртутного вакуумметра hрт=0,2 м, высота hрт=1,5 м.

Каково при этом показание пружинного вакуумметра? Плотность ртути 13600 кг/м³.

Ответ: ρб=714 кг/м³.

2.9 Определить абсолютное давление воды в трубопроводе, если U-образный ртутный манометр показал перепад Δh=0,5 м. Атмосферное давление ратм=100 кПа, высота водяного столба hст=1,36 м (рис.1). Плотность ртути ρрт=13550 кг/м³.

Ответ: рабс=350 мм рт.ст.

2.10 Определить избыточное и абсолютное давления в точке, расположенной на дне открытого резервуара, если уровень жидкости в резервуаре h=2 м, а плотность жидкости ρ=1000 кг/м³. Атмосферное давление ра=0,1 МПа.

Ответ: рабс=0,12 МПа, ризб=0,01 МПа.

Источник

Подробно о давлении воды в трубах

Водный напор в системе водоснабжения — важнейший показатель качественного выполнения коммунальными службами своих обязанностей. Какой он должен быть и каков он на самом деле?

В чем измеряется и как его проверить самостоятельно? На эти и некоторые другие вопросы постараемся дать ответы, — это поможет лучше контролировать благополучие своей квартиры и улучшить ее комфорт.

Что это такое?

Чтобы водопровод исправно функционировал, службы водоканала постоянно поддерживают в нем определенное давление.

Напор измеряется физической величиной, равной силе воздействия воды на стенки трубопровода.

С помощью него от водоснабжения добиваются такого состояния, при котором он будет полноценно функционировать без риска наступления аварийных ситуаций:

1. прорыва труб,
2. запорной арматуры
3. различного сантехнического оборудования.

Обозначение напора в трубопроводе

Традиционно давление измеряют в Паскалях (Па), однако в сфере водоснабжения приняты и другие условные обозначения, — при этом в разных странах они отличаются:

• В России давление принято измерять в кгс/см². 100 кгс/см² тождествено 980,67 Па.
• В европейских странах применяют другую условную единицу – бар, который равен 10⁵ Па.
• В Англии и США используют обозначение psi, что соответствует 6,87 кПа.

Также давление измеряют в технических атмосферах и миллиметрах ртутного столба.

Соотношение величин разных обозначений приведено в следующей таблице:

Зависимость скорости от напора

В водоснабжении существует одна весьма важна взаимосвязь – зависимость давления от скорости воды в трубопроводе. Данное свойство подробно описано в физическом законе Бернулли. Подробно рассматривать его мы не будем, но укажем лишь на его суть — при увеличении скорости течения воды её давление в трубе снижается.

Так вышло, что не все сантехнические приборы рассчитаны на эксплуатацию при высоком напоре, в большинстве случаев они ограничены 5-6 атмосферами, — иначе повышенных износ и преждевременный выход из строя.

В центральных магистралях этот показатель значительно выше – может достигать 15 атмосфер, а потому для его снижения при подключении внутренних систем используют трубы меньшего диаметра.

Какая мощность в системе ГВС и ХВС?

Давление воды в многоэтажных домах, подключенных к центральной водопроводной сети, не постоянно.

Оно зависит от таких факторов, как этажность дома или время года, — так в летний сезон, особенно в многоэтажных домах становиться особо ощутима нехватка холодной воды, которая в это время идет на полив придомовых или приусадебных участков.

Муниципальные службы на практике стараются держать уровень на средних показателях в 3-4 атмосферы, правда, не всегда успешно. Минимальные показатели, при котором трубопровод дома может функционировать (и для ХВС, и для ГВС), составляют 0.3 бара на один этаж.

Объясняется это просто – холодная вода используется активней, поскольку нужна для функционирования канализации. Поэтому максимальные показатели для ХВС будут 6 атмосфер, а для ГВС – 4.5 атмосферы.

Какие показатели считаются нормой (по ГОСТу, СНиП)?

Водоснабжение регулируется следующими нормативным актами:

В соответствии с этими документами свободный напор в водопроводной сети на вводе в здание напрямую зависит от его этажности, — для одноэтажных построек этот показатель приравнивается к 1 атмосфере, что соответствует 10-ти метрам водонапора.

В многоэтажных домах это значение увеличивается на 4 метра на каждый этаж здания. В ночное время входящее давление может быть снижено до отметки в 3 метра.

Давление холодной воды должно находиться в пределах от 0.3 до 6 атмосфер, горячей – от 0.3 до 4,5.

Как узнать мощность: пошаговая инструкция

Наиболее точным способом определить давление водопровода может стать встроенный манометр, — его устанавливают на входе во внутреннюю сеть сразу после запорной арматуры с фильтром.

Если такое оборудование не установлено, то можно изготовить переносной его аналог самостоятельно.

Для того понадобится:

• манометр до 6 атмосфер;
• резьбовой удлинитель;
• переходник (при необходимости);
• фумлента;
• разводной ключ.

Порядок работ:

1. К манометру присоединяют резьбовой удлинитель, на который крепят переходник (при необходимости). Для точности производимых измерений с помощью фумленты достигают герметичности соединений.
2. От с шланга душа отсоединяют лейку и прикручивают подготовленный ранее манометр, — соединение герметизируют фумлентой.
3. Полностью открывают кран-буксу душа и снимают показания с манометра.

Этот способ является наиболее точным, однако если требуется срочно узнать давление, а манометра под рукой нет, то можно применить другой, правда, менее точный метод: определение давления по расходу воды.

Порядок проведения измерений:

1. 3-литровую емкость подставляют под предварительно открытый на полную мощность кран.
2. Одновременно с этим засекают время на секундомере и фиксируют: за сколько наполнится емкость.
3. Полученное время сверяют с табличными данными и устанавливают давление.

Таблица: зависимость давления от расхода воды:

В видео наглядно показано, как можно измерить давление воды самостоятельно:

Как посчитать потерю?

Потеря давления в водопроводной сети происходит по следующим причинам (засоры и ржавчина труб не рассматриваются):

1. Сопротивление трубы на прямых участках.
2. Местное сопротивление (изгибы, клапана и т.п.).

Для удобства подсчетов существуют онлайн-калькуляторы, которые в считанные секунды позволяют выяснить уровень падения давления в трубопроводе. Также для решения этой задачи можно воспользоваться специальными табличными данными.

Расчет на прямых участках

Для расчета потерь нужно выяснить:

• расход воды;
• материал трубопровода, его диаметр и длину.

Выбрав нужное значение в таблице и выяснить величину снижения давления.

Табличные данные для полипропиленовых труб, — для металлических труб в вычисления нужно добавить поправочный коэффициент 1,5. Если длина трубы меньше 100 метров, то результат умножается на коэффициент длины. Так для металлической трубы с диаметром 50 мм, длиной 35 метров и расходом воды в 6.0 м³/ч получится следующий результат: 1,6*0,35*1,5=0,84 мвс.

На местах

Также потери происходят на поворотах и изгибах трубопровода, а также в местах нахождения запорной арматуры и фильтров.

Для расчетов существует специальная таблица, чтобы ей воспользоваться нужно узнать скорость потока воды в трубе, — вычисляется это следующим образом: расход нужно разделить на площадь сечения трубы.

Как заглушить трубу с водой под давлением?

Поставить заглушку на трубу – дело не хитрое, если делать это без напора.

Но когда воду нельзя перекрыть, то многие подумают, что сделать это невозможно. Однако это не так.

Обычную заглушку поставить не получится, так как сильный напор не даст возможность даже наживить её на резьбу.

Но если воспользоваться вместо неё обычным водопроводным краном, то всё получится.

Метод заключается в том, чтобы кран, который будет заглушать трубу, перевести в открытый режим, — вода будет проходить сквозь него и тем самым даст возможность его наживить на резьбу трубы. Как только кран-заглушка будет наживлен и закручен на несколько витков, его можно перекрывать.

Перед работами нужно убедиться в том, что ничто не помешает выполнению работ, а также подготовить емкость для набора воды, тряпочную ветошь для уборки (чтоб не протопить соседей).

Этим методом можно воспользоваться даже в случае, если заглушаемая труба будет без резьбы, — тогда на кран-заглушку нужно надеть гибкий шланг, который бы налезал на трубу.

Кран, как и в первом случае, нужно полностью открыть, а шланг одевать на трубу — крепить его нужно на один-два хомута. После этого можно окончательно перекрывать воду.

Заключение

В многоэтажных домах существует проблема не только с пониженным, но и с избыточным давлением, — это случается с квартирами на первых этажах дома, например, когда система не зонирована или при разовом нарушении режима водоснабжения коммунальными службами.

Поэтому навык самостоятельного замера мощности в водопроводе квартиры приобретает особую ценность, поскольку позволяет своевременно выявить превышение давления и дать знать службам водоканала соответствующий сигнал, что предотвратит аварийную ситуацию и преждевременный выход сантехнического оборудования.

Источник