Чим врівноважується надлишковий тиск або вакуум в рідинних манометрах?



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Чим врівноважується надлишковий тиск або вакуум в рідинних манометрах?



2.6.8 Чи можна виміряти п’єзометром надлишковий тиск 300 кгс/м2?

 

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
Практичне використання основного рівняння гідростатики

3.1 Мета роботи

Експериментальна перевірка основного рівняння гідростатики шляхом вимірювання густини рідини методом барботування повітря.

3.2 Теоретичні положення

Розподіл тиску в рідині, яка знаходиться в стані абсолютного спокою, описується рівняння

p = p0 + rgh, (3.3)

де p0 – відомий тиск в деякій точці рідини, наприклад на вільній поверхні;r – густина рідини; g = 9,81 м/с2 – прискорення вільного падіння; h – глибина занурення точки з тиском p по відношенню до точки з тиском p0.

Якщо на поверхні рідини p0 = pamм, то надлишковий тиск на глибині h буде рівний

p = ρgh. (3.4)

Якщо на деякій заданій глибині тиск буде мінятися, то, оскільки прискорення вільного падіння для даної місцевості є величина стала, це означатиме, що змінилася густина рідини. А значить, виміряний тиск може слугувати як міра густини рідини.

Прилад, який дозволяє заміряти тиск в рідині на заданій глибині і за результатами вимірювань визначити густину рідини називається п’єзометричний густиномір. В цьому приладі тиск стовпчика рідини вимірюється при продуванні через рідину повітря (цей процес називається барботування).

3.3 Опис лабораторної установки

П’єзометричний густиномір складається з мензурки 2 з рідиною, густина якої невідома ( x), мензурки 1 з еталонною рідиною заданої густини ет) і диференціального рідинного манометра 3, заповненого рідиною густиною м, компресора 6, з’єднувальних трубок 4, 5 і 9, що забезпечують процес барботування повітря через шар рідини. Вентилі 8 і 7 регулюють кількість повітря на напрямках А і Б, забезпечуючи рівномірний розподіл потоків повітря при різних глибинах занурення трубок 4 і 5. Глибина занурення трубки 9 в еталонну рідину незмінна.

 

Рисунок 3.2 Схема вимірювання густини п’єзометричним

густиноміром

 

Повітря від компресора 6 на напрямку А проходить через вентиль 8, трубку 9, барботує через стовпчик еталонної рідини глибиною h0, проходить по трубці 4 і знову барботує через досліджувану рідину на глибині h1 і виходить в атмосферу. При цьому у трубці 9 створюється надлишковий тиск повітря, що рівний

p1 = eт gh0 + x gh1 (3.5)

На напрямку Б повітря через вентиль 7 і трубку 5 барботує через стовпчик досліджуваної рідини висотоюh2 і виходить в атмосферу. При цьому в трубці 5 створюється тиск

p2 = x gh2 (3.6)

Такяк p1 ¹ p2 (посудина 1 герметична), то дифманометр 3 зафіксує цю різницю

Δpм = p2p1 = м ghм , (3.7)

тоді . (3.8)

Звідси . (3.9)

Враховуючи, що в диференціальний манометр залита дистильована вода і за еталонну взята теж дистильована вода, то рівняння (3.7) дещо спрощується

, (3.10)

де rt густина дистильованої води при температурі навколишнього середовища (береться з довідкових таблиць).

 

3.4 Хід виконання досліду

3.4.1 Встановивши довільну глибину занурення трубки 4 в посудині 2, виміряти величини h0 і h1, які для даного досліду залишаються незмінними.

3.4.2 На довільній глибині h2 > h1 встановити трубку 5.

3.4.3 При відкритих кранах 7 і 8 ввімкнути компресор 9.

3.4.4 За допомогою кранів 7 і 8 відрегулювати потік повітря таким чином, щоб барботування повітря здійснювалося якомога повільніше і було рівномірним для обох трубок 4 і 5.

3.4.5 Заміряти покази дифманометра hм.

3.4.6 Відключити компресор, заміряти величину h2.

3.4.7 Дослід повторити 5-6 разів для різних величин h2.

3.4.8 Виміряти густину досліджуваної рідини д за допомогою денсиметра з врахуванням поправки на температуру.

Під час проведення досліду слідзвернути увагу на точність відліку висот hм , h1, h2 і h0 , а також на виконання умови: hм+h0 > h2h1.

Результати вимірювань заносять в таблицю 3.1.

 

Таблиця 3.1 – Результати досліджень

 

№ досліду Густина еталонної рідини rет , кг/м3 Вимірювані величини Розраховані величини
hм , мм h0 , мм h1 , мм h2, мм rд, кг/м3 rx , кг/м3 Dr, кг/м3 dr, %
                 
               
               
               
               
                       

 

3.5 Порядок розрахунків

3.5.1 За формулою (3.8) розраховують густину досліджуваної рідини x.

3.5.2 Визначають різницю між густиною виміряною за допомогою денсиметра д і розрахованою за формулою (3.8).

3.5.3 Визначають похибку вимірювання густини за допомогою п’єзометричного густиноміра по відношенню до густини, визначеної за допомогою денсиметра

. (3.11)

Результати розрахунків занести в таблицю 3.1.

 

3.6 Контрольні запитання

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.230.143.40 (0.006 с.)