Хід виконання роботи

2.1. Вимірювання надмірного тиску.

Відкрити крани 5(5'), 7(7'), закрити крани 10, 11 (11'). За допомогою ручного насоса 6 створити надмірний тиск над поверхнею рідини в резервуарі А (до 400 мм вод. ст.), закрити кран 7(7'). Після встановлення рівнів рідини в трубках необхідно виміряти різниці рівнів в дифманометрах 1 і 2 і порівняти їх показання з величиною підйому води в п’єзометрі 3. Потім змінити тиск повітря над поверхнею рідини. Досліди повторити три рази.

2.2. Вимірювання вакууму.

Відкривши кран 11(11') привести установку до початкового стану. Закрити крани 11(11'), 5 (5'), 7(7'). Відкрити кран 10. Поступово, відкриваючи вентиль 9(9'), запустити водоструминний насос 8. Після встановлення вакууму в ємності А закрити кран 10, вимкнути насос 8 і заміряти різниці рівнів рідини в диференціальних манометрах 1 і 2. По величині підйому води в трубці вакуумметра 4 виміряти величину вакууму і порівняти із показниками приладів 1 і 2. Дослід повторити три рази. В кінці роботи відкрити кран 11(11‘).

3. Обробка експериментальних даних.

При виконанні лабораторної роботи на рідину, що знаходиться в стані спокою, діє тільки одна масова сила - сила ваги. Відповідно до основного закону гідростатики абсолютний тиск в точці рідини а дорівнює:

Pa= P₀+ gh, де (1.1)

Pa - абсолютний тиск, Па;

P₀ - тиск над вільною поверхнею рідини Па;

g - питома вага рідини, ;

h - відстань від вибраної точки до вільної поверхні рідини, м.

Величина абсолютного гідростатичного тиску вимірюється тільки барометром-анероїдом, де величина тиску повітря порівнюється з тиском всередині вакуумованої ємності. У всіх інших відомих приладах: рідинних (п'єзометр, вакуумметр, диференціальний манометр, мікроманометр і інш.), механічних манометрах (мембранних, пружинних, сильфонних) тиск, що вимірюється, порівнюється з атмосферним.

Рис.1.2. Схема відліку тиску.

Якщо абсолютний тиск в точці А (мал. 1.2) більший за атмосферний, тоді величина його перевищення над атмосферним називається надмірним тиском.

Р_надм= Р_а - Р_ат, де (1.2)

Р_надм - надмірний тиск, Па;

Р_а - абсолютний тиск, Па;

Р_ат = 98100 Па- атмосферний тиск.

А якщо абсолютний тиск в точці А менший від атмосферного, тоді величина тиску, що не вистачає до атмосферного, називається розрідженням або вакуумом.

Р_вак= Р_ат – Р_а', де (1.3)

Р_вак - величина розрядження або вакуум, Па;

Р_ат=98100 Па, атмосферний тиск;

Р_а' - абсолютний тиск, Па.

Після проведення вимірювань у відповідності з параграфом 2 проводять такі обчислення.

1. Надмірний тиск повітря в замкненому об'ємі А над поверхнею води

Р_надм=g_в h_в , (1.4)

Р_надм=g_с h_с , де (1.5)

Р_надм - надмірний тиск, Па;

h_в - висота підйому води в п’єзометрі 3, або різниця рівнів води в колінах U-подібного диференціального манометра 1, м;

h_с - різниця рівнів спирту в диференціальному манометрі 2, м;

g_в =9810 н/м3 питома вага води_;

g_{с -} питома вага спирту (визначають безпосередньо перед залиттям манометра 2), н/м3.

2. Обчислюємо абсолютний тиск в замкненому повітряному просторі

Р_а=Р_ат+Р_надм, де (1.6)

Р_а - абсолютний тиск, Па;

Р_ат - атмосферний тиск, Па;

Р_надм - надмірний тиск, Па.

3. Величина абсолютного гідростатичного тиску в нижній точці ємності. При цьому заглиблення точки а¢¢ дорівнює Dh = 0,09 м.

Р_а^І = Р_а+g_в Dh, де (1.7)

Р_а - абсолютний тиск у воді на глибині h; Па;

g_в = 9810 н/м3 - питома вага води.

4. Результати обчислень заносимо в таблицю 1.

Протокол випробувань при надмірному тиску

Таблиця1.1

№ дос-лідів.

Показання приладів, м

Надмірний тиск, Па.

Абсолютний тиск, Па

В повітрі

В рідині

Dh1

Dh2

Dh3

Рнадм1

Рнадм2

Рнадм 3

Ра

Ра

Ра3

Ра¢¢1

Ра¢¢2

Ра¢¢3

1. 2. 3.

5. Величина вакууму над поверхнею води в ємності А обчислюється за формулами аналогічним (4) і (5)

Р_вак=g_в h_в , (1.8)

Р_вак=g_с h_с , де (1.9)

Р_вак - вакуум, розрідження, Па;

h_в - висота підйому води у вакуумметрі 4, або різниця рівнів води в колінах

U-подібного диференціального манометра 4, м;

h_с - різниця рівнів спирту в диференціальному манометрі 2, м.

6. Абсолютний тиск в ємності А над поверхнею води.

Р_а=Р_ат-Р_вак, де (1.10)

Р_а - абсолютний тиск, Па;

Р_ат - атмосферний тиск, Па;

Р_вак - величина вакууму, Па.

7. Абсолютний тиск в нижній частині ємності

Р_а^І= Р_а+g_в Dh = Р_ат – Р_вак +g_в Dh, де

Р_а - абсолютний тиск в точці а¢¢ на глибині D h = 0,09 м, Па;

g_в =9810 н/м питома вага води_;

8. Результат заносимо в таблицю 1.2.

Протокол випробувань при вимірюванні вакууму.

Таблиця 1.2.

№ дос-лідів.

Показання приладів, м

Розрідження, Па.

Абсолютний тиск, Па.

У повітрі

У рідині

Dh

Dh

Dh

Рвак1

Рвак2

Рвак

Ра

Ра

Ра

Ра¢¢

Ра¢¢

Ра¢¢4

1. 2. 3.

Зміст звіту: Мета роботи, опис і схема лабораторної установки, основні

розрахункові формули, протокол випробувань, висновки.

Поиск по сайту: