38. Основні відомості про гідростатичний тиск.

У гідростатичному тиску розглядається рідина, яка перебуває у відносномучиабсолютному спокої.

Під відносним спокоємокремі частинки рідини, залишаючись у спокої одне відносно одного, переміщуються разом з посудиною, в якій міститься рідина.

Під абсолютним спокоєм, розуміють стан рідини, коли вона рухається відносно Землі і резервуара.

У гідростатичному тискувивчаються закони рівноваги рідини, яка перебуває під дією внутрішніх і зовнішніх сил, а також рівноваги тіл, занурених у рідину.

У будь-якому розглядовуваному об’ємі сили, що діють на певний елемент рідини, поділяють на масові й поверхневі.

Масові (об’ємні) сили– це прикладені безпосередньо до часточок рідини, яка заповнює певний об’єм (сили тяжіння).

Поверхневі сили– це ті, що діють лише на поверхню виділеного об’єму рідини (тиск твердого тіла на рідину, яка його обтікає; тертя рідини об поверхню тіла та ін.).

Відношенням нормальної сили ∆Рдо площини∆А, на яку вона діє, називаютьсереднім гідростатичним тиском:

P_cp=∆P/∆A=pgh.

Рівняння гідростатичного тиску описується між рівнодійною зовнішніх масових сил тяжіння pghі внутрішнім поверхневими силами тискуp, прикладеними в точці на глибиніh.

Гідростатичний тискзавжди діє по внутрішній нормалі до площинки.

39. Метод вимірювання тиску.

Метод вимірювання тиску різноманітні, як і конструкції приладів, призначених для цього.

Прилади для вимірювання тиску мають назву манометрів. За призначенням їх поділяють на барометри - для вимірювання атмосферного тиску, вакуумметри, що вимірюють розрідження газів відносно атмосферного тиску, і манометри, які вимірюють тиск, вищий за атмосферний.

За принципом дії манометри поділяють на рідиннііпружні.

Рідинні манометри.Рідинний манометр являє собоюU- подібну трубку, частково заповнену водою або ртуттю. У манометрах із запаяним коліном різниця рівнів ртуті в обох колінах безпосередньо дає абсолютний тиск у міліметрах ртутного стовпа.

Найпростішим рідинним приладом є п’єзометр. Він складається з скляної трубки 2 невеликого діаметра. Верхній кінець її відкритий і сполучається з атмосферою, а нижній – з резервуаром 1, в якому міститься рідина під тиском р(вищим за атмосферним). Під дією тиску рідина з резервуара піднімається по п’єзометричній трубці вгору на деяку висотуh, яка називається п’єзометричною висотою. Вона характеризує наднормальний тиск р ц посудині й є мірою для визначення його величини:

p = pgh.

Атмосферний тиск р_овизначається за барометром, а значенняhвідлічується по шкалі п’єзометра.

П’єзометр – це дуже точний прилад. Для застосування п’єзометра спочатку вимірюється тиск не вище 0,5 ат = 50 кПа = 0,05 МПа.

Пружні манометри.Пружинні манометри є основною частиною манометра порожнистого металевого трубки 1. Один її кінець запаяний і з’єднаний з механізмом 2, на якому укріплена стрілка, що ковзає по круглому циферблату. Другий кінець трубки сполучається з досліджувальним об’ємом через ніпель 3.

Схема пружинного манометра.

40. Рівняння Бернуллі для потоку реальної рідини.

Рух рідини в трубах буває ламінарним, або турбулентними. При ламінарному режимі руху в’язкості рідини в круглій циліндричній трубі до її стінок «прилипає» досить тонкий шар рідини, швидкість руху якого на стінках труби дорівнює нулю.

Рівняння Бернуллі для потоку реальної рідини діляться на такі головні етапи:

1) При виведенні рівняння Бернуллі для струминки ідеальної рідини швидкості vв усіх точках поперечного перерізу ст₁уминки вважали однаковими. Член рівнянняv²/ (2g) відбивав дійсну питому енергію струминки.

У потоці реальної рідини швидкості в різних точках поперечного перерізу різні, і для розрахунку беруть середню швидкість. В рівняння Бернуллі для потоку реальної рідини вводять поправочний коефіцієнт ᾳ >1.

2) Під час руху реальної рідини частина енергії витрачається на подолання різних опорів рухові рідини. Тому в рівняння Бернуллі введемо поправочний член h_пов, що враховує втрати напору на деякій ділянці 1-2.

Де a – поправочний коефіцієнт, який визначають дослідно. Для ламінарного режиму течії рідини в круглій трубі а = 2, а для турбулентного режиму а = 1,04…1,13;h_пов– повна втрата напору. Вона складається з лінійних втратh_лі втрат на місцеві опориh_м:

h_пов = h_л+h_м.