1. Визначення тисків

Гази що знаходяться в стані спокою чи руху мають потенціальну і кінетичну енергію. В механіці газів цю енергію виражають тисками. Розрізняють геометричний, статичний і швидкістний (динамічний) тиск. Вимірюється тиск в Па.

Геометричний тиск виникає в результаті різниці густини окружаючого важкого газу і легкого газу .

Геометричний тиск знаходиться за формулою

Ргеом = q . Н (в - г)

де , q – прискорення вільного падіння 9,8 м/с²

Н - висота сосуду (м),

_в, _г, - густина відповідно окружаючого повітря і газу, що знаходяться в сосуді.

Із формули видно, що Р_геом може бути із знаком “ + ”, “ - ”, чи дорівнювати нулю.

Статичний тиск – це різниця тисків газу, що знаходиться в сосуді і навколишнього повітря. Він вимірюється монометром.

Рст = Ргаз – Рпов

де Ргаз – тиск в сосуді (Па)

Рпов. – атмосферний тиск (Па)

Швідкістний (дипамічний тиск виражає залежність кінетичної енергії газового потоку від швидкості і густини газу.

Швидкістний тиск вимірюють дифференціальним манометром, а розраховують за формулою

Де - швидкість газу при О ⁰С .

густота газу при О⁰ С.

температурний коефіцієнт об’ємного розширення, дорівнює

к ^–1; t- температура ⁰ С.

ВТРАТИ ТИСКІВ Рвтр.

при русі газів виникають в результаті тертя газового потоку об стінки каналу і в результаті місцевих опорів ( розширення, звуження і т.п.). На переборення опору розходжується кінетична енергія газу, яка виражається його швидкісним тиском.

РІВНЯННЯ БЕРНУЛЛІ

Для будь - якого розрізу трубопроводу чи каналу, по якому проходить газ, сума геометричного, статичного і швидкісного тисків є величина постійна.

Ргеом + Рстат + Ршв =соnst

Наприклад: по трубопроводу, що розташований горизонтально, проходить ідеальний газ. (дивіться малюнок).

1. 2

1 2

Згідно рівняння Бернуллі для ідеального газу

Р₁ геом + Р₁ст + Р₁шв = Р₂ геом + Р₂ст + Р₂шв = const

Тобто сума геометричного, статичного і швидкісного тисків в розрізах 1-1 і 2-2 одинакові.

При проходженні реального газу частина його енергії (швидкісний тиск) розходжується на переборення опору руху і переходить в Р вт., тобто

Р1 геом + Р1ст + Р1шв = Р2 геом + Р2ст + Р2шв + Рвт =const

Рівняння Бернулі для реального газу.

Визначення втрат тиску.

Втрати тиску виникають в результаті втрати енергії газового потоку на тертя Ртр і місцеві опори Рм.

де - коефіцієнт тертя,

L – довжина труби (м)

d_г – гідравлічний діаметр (м)

для цегляних каналів = 0,05 : 0,06

для металічних труб = 0,02 : 0,03

Втрати тиску на місцевий опір

де К – коефіцієнт місцевого опору.