- •Гидравлика
- •Введение
- •1.2. XVII — начало XVIII века
- •1.3. Середина и конец XVIII века
- •1.4. Гидравлическая школа Франции
- •1.6. Зарождение и развитие гидравлики в России
- •2. Физические свойства жидкости
- •2.1. Предмет «Гидравлика». Основные понятия. Модели жидкой среды
- •2.2. Плотность
- •2.3. Удельный вес
- •2.4. Вязкость
- •2.5. Адсорбция и кавитация
- •Гидростатика
- •3. Гидростатическое давление
- •3.1 Силы, действующие в жидкости
- •3.2 Гидростатическое давление и его свойства
- •3.3. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения Эйлера)
- •4.2. Свободная поверхность покоящейся тяжелой жидкости (при абсолютном покое)
- •4.3. Свободная поверхность при равноускоренном прямолинейном движении жидкости в сосуде (при относительном покое)
- •4.4. Свободная поверхность жидкости, равномерно вращающейся (вместе с сосудом) относительно вертикальной оси
- •5. Основное уравнение гидростатики в простой форме
- •5.1. Закон Паскаля
- •5.2. Абсолютное и манометрическое давление
- •5.3. Пьезометрическая высота
- •5.4. Вакуумметрическая высота
- •6. Простейшие гидростатические машины
- •6.1. Гидравлический пресс
- •6.2. Мультипликатор
- •7. Приборы для измерения давления жидкости
- •7.1. Классификация приборов
- •1) По характеру измеряемой величины различают:
- •2) По принципу действия приборы различают:
- •7.2. Жидкостные приборы
- •7.2.1. Ртутный барометр
- •7.2.2. Пьезометр
- •7.2.4. Чашечный манометр
- •7.2.5. Вакуумметр
- •7.2.6. Дифференциальный манометр
- •7.2.7. Микроманометр
- •7.2.8. Преимущества и недостатки жидкостных приборов
- •7.3. Пружинные приборы
- •7.3.1. Манометр с одновитковой трубчатой пружиной
- •7.3.2. Вакуумметр с одновитковой трубчатой пружиной
- •7.3.3. Приборы с мембранной пружиной
- •7.3.4. Преимущества и недостатки пружинных приборов
- •7.4. Поршневые приборы. Грузопоршневой манометр
- •7.5. Электрические приборы
- •Гидродинамика
- •8. Основные понятия в гидродинамике
- •8.1. Задачи и методы гидродинамики
- •8.2. Виды движения жидкости
- •8.3 Понятие о струйчатом движении жидкости
- •8.4. Гидравлические элементы потока
- •8.5. Уравнение постоянства расхода (уравнение неразрывности)
- •9. Уравнение бернулли и его применение в гидравлических расчетах
- •9.1. Уравнение Бернулли
- •9.2. Потери напора
- •9.3. Применение уравнения Бернулли в технике
- •9.4. Расходомер Вентури
- •9.5. Измерительная шайба
- •9.6. Струйный насос (эжектор)
- •9.7. Трубка Пито
- •9.8. Потери напора при равномерном движении
- •10. Определение потерь напора
- •10.1. Режимы движения вязкой жидкости
- •10.2. Местные сопротивления и потери энергии в них
- •10.3. Внезапное расширение трубы
- •10.4. Постепенное расширение. Диффузоры
- •10.5. Внезапное сужение трубы
- •10.6. Постепенное сужение трубы
- •10.7. Поворот трубы
- •10.8. Другие местные сопротивления
- •10.9. Потери напора в гидравлических системах
- •11.2. Расчет простого трубопровода
- •11.3. Примеры расчета трубопроводов
- •Гидроприводы
- •12. Гидравлические машины
- •12.1. Классификация насосов
- •12.2. Основные рабочие параметры насосов
- •12.3. Центробежные насосы
- •12.4. Схема и принцип действия центробежного насоса
- •12.5. Допустимая высота всасывания. Явление кавитации
- •12.6. Шестеренчатые насосы
- •13. Гидроприводы и гидропередачи
- •13.1. Назначение, достоинства и недостатки гидропривода
- •13.2. Устройство и принцип действия гидропривода
- •13.3. Принцип расчета объемного гидропривода
- •13.4. Жидкости, применяемые в гидросистемах
- •14. Расчет насоса для водонапорной башни
- •14.1. Рабочая характеристика насоса
- •14.2. Изменение характеристики насоса при изменении частоты вращения рабочего колеса
- •14.3. Изменение характеристики насоса при обточке рабочего колеса по внешнему диаметру
- •14.4. Рабочая точка насоса
- •14.5. Совместная работа нескольких насосов на сеть
- •14.5.1. Параллельная работа насосов на сеть
- •14.5.2. Последовательная работа насосов на сеть
- •14.6. Регулирование подачи насосов
- •14.6.1. Регулирование подачи и напора дросселированием на нагнетании
- •14.6.2. Регулирование подачи дросселированием на всасывании
- •14.6.3. Регулирование подачи впуском воздуха
- •14.7. Маркировка центробежных насосов
- •14.8. Подбор центробежных насосов по каталогу
- •14.9. Исходные данные для расчета
- •14.10. Определение требуемого напора насоса Нтр
- •14.10.1. Расчетная формула определения Нтр
- •14.10.2. Определение диаметров всасывающего и нагнетательного трубопроводов насосной станции
- •14.10.3. Уточнение диаметра труб и скорости движения воды
- •14.10.4. Определение коэффициента гидравлического трения
- •14.10.5. Требуемый напор насоса Нтр
- •14.11. Выбор марки насоса по q и Нтр и построение рабочей характеристики насоса
- •14.12. Построение характеристики сети и нахождение рабочей точки совместной работы насоса и сети
- •14.13. Определение рабочих параметров насоса
- •Задача 3
- •Решение.
- •Задача 4
- •Решение.
- •Задача 5
- •Решение.
- •Задача 10
- •Решение.
- •Задача 11
- •Решение.
- •Задача 12
- •Решение.
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
- •Гидравлика
7.2.2. Пьезометр
Пьезометр применяется для измерения положительных и отрицательных избытков давления над атмосферным.
Пьезометр (рис. 7.2), как отмечалось выше, является простейшим прибором жидкостного типа, измеряющим давление в жидкости высотой столба той же жидкости.
Рис. 7.2. Пьезометр
Пьезометр представляет собой стеклянную трубку небольшого диаметра (обычно не менее 5 мм), открытую с одного конца и вторым концом присоединяемую к сосуду, в котором измеряется давление по формуле:
Р = Ратм + *g*(h – h1) Н/м2,
где h - показание пьезометра, м;
h1 - глубина погружения точки установки пьезометра, м. Пьезометр очень чувствительный и точный прибор, однако он удобен только для измерения небольших давлений в лабораторных условиях; при больших давлениях трубка пьезометра получается чрезмерно длинной, что осложняет измерения. В этих случаях применяют так называемые жидкостные манометры (U-образный манометр).
7.2.3. U-образный манометр
U-образный манометр (или ртутный манометр) (рис. 7.3) представляет собой U-образную стеклянную трубку, заполненную до некоторого уровня рабочей жидкостью. Жидкость, используемая в качестве рабочей, должна быть маловязкой и иметь малый коэффициент теплового расширения. Обычно в качестве рабочих жидкостей используют ртуть ( =13,6 г/см3), спирт ( =0,789 г/см3), воду ( =0,999 г/см3), тетрабромэтан ( =3,43 г/см3), бромистый этилен ( =2,18 г/см3) и бромистый этил ( =1,43 г/см3).
Рис. 7.3. U-образный манометр
Конец одной ветви манометра соединяется с местом измерения, конец другой открыт в атмосферу; давление определяется формулой:
P0 = P атм+ рт * g * hрт - 1 * g * h1 ,
где - плотность соответственно ртути (если она взята за рабочую жидкость) и жидкости в сосуде, г/см3;
hрт — показание прибора, см;
h1 — глубина погружения поверхности ртути в левом колене, см.
7.2.4. Чашечный манометр
Чашечный манометр (рис. 7.4) представляет собой модификацию U-образного манометра, одна из ветвей которого заменена чашкой.
Рис. 7.4. Чашечный манометр
Прибор до некоторого уровня заполнен рабочей жидкостью. Чашка прибора соединена с местом измерения трубкой, снабженной трехходовым краном, служащим для отключения манометра и удаления воздуха из соединительной трубки и прибора.
Под действием давления рабочая жидкость в стеклянной трубке прибора поднимается на высоту h. Нуль шкалы прибора помещен на уровне мениска рабочей жидкости в трубке при атмосферном давлении на поверхности рабочей жидкости в чашке; давление определяется формулой:
Р0 = Ратм + рт*g*h 1*g*h1 , Н/м2,
где рт и 1 - соответственно плотности ртути (если она взята за рабочую жидкость) и жидкости в сосуде, кг/м3;
h - показание прибора, м;
h1 - глубина поверхности в сосуде над нулевым уровнем жидкости в чашке, м.
В формуле знак "-" при схеме, показанной на рисунке 7.4 знак "+" при размещении сосуда ниже уровня ртути в чашке.
Преимущество чашечного манометра перед U-образным в том, что первый имеет постоянный нуль и не требует измерения нескольких высот для определения давления.