Гидравлика

(2)

Мы получили выражение закона Паскаля, который гласит: изменение давления в любой точке жидкости в равновесном состоянии передается во все остальные точки без изменений.

До сих пор мы исходили из предположения, что ? = const. Если иметь сообщающийся сосуд, который заполнен двумя жидкостями с ?

? ?

, причем внешнее давление p

= p

= p

, то согласно (1):

?

gh = ?

gh, (3)

откуда

где h

, h

– высота от раздела поверхности до соответствующих свободных поверхностей.

Давление – физическая величина, которая характеризует силы, направленные по нормали к поверхности одного предмета со стороны другого.

Если силы распределены нормально и равномерно, то давление

где – F суммарная приложенная сила;

S – поверхность, к которой приложена сила.

Если силы распределены неравномерно, то говорят о среднем значении давления или считают его в отдельно взятой точке: например, в вязкой жидкости.

Приборы для измерения давления

Одним из приборов, которым измеряют давление, является манометр.

Недостатком манометров является то, что у них нее большой диапазон измерений: 1—10 кПа.

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

+ ?gh

= p

+ ?gh

,

где ? – плотность жидкости;

g – ускорение свободного падения.

p2, как правило, задается p

= p

, поэтому, зная h

и h

, нетрудно определить искомую величину.

2. p

= p

= p

. Совершенно очевидно, что из ? = const, g = const следует, что h

= h

. Этот факт называют также законом сообщающихся сосудов.

3. p

< p

= p

.

Между поверхностью жидкости в трубе и ее закрытым концом образуется вакуум. Так

ие 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.