1.3 Порядок выполнения работы

1.3.1 Измерение избыточного давления

Перед началом измерений поворотом рукоятки установить поршень пневмоцилиндра в среднее положение. Открыв кран 6, создать в резервуаре А атмосферное давление. Закрыть кран 6. Открыть кран 9. Зафиксировать на шкале уровень жидкости в пьезометре 3, поставить кран 8 риской вверх. Перемещая шток пневмоцилиндра 5 поворотом рукоятки вправо, создать избыточное давление на поверхности жидкости резервуара А.

После установления уровней жидкости в приборах измерить разности уровней жидкости (спирта, воды) в правом и левом коленах манометров 1 и 2. Одновременно фиксировать показания пьезометра 3.

1.3.2 Измерение вакуума

Открыть кран 6. После того, как давление на поверхности жидкости резервуара А станет равно атмосферному, зафиксировать на шкале уровень жидкости в вакуумметре 4. Закрыть краны 6 и 7. Повернуть вентиль 8 риской вправо. Перемещая шток пневмоцилиндра 5 поворотом рукоятки вправо, установить вакуум на поверхности жидкости резервуара А.

Замерить разности уровней жидкости (спирта и воды) в манометрах 1 и 2 и уровень подъема жидкости в вакуумметре 4.

1.4 Обработка экспериментальных данных

1.4.1 Гидростатическое давление в рассматриваемой точке рассчитывают по основному уравнению гидростатики:

, (1.1)

где - поверхностное давление, Н/м²;

- заглубление рассматриваемой точки под свободной поверхностью жидкости, м;

- удельный вес жидкости, Н/м³.

Измеряют гидростатическое давление манометрами, пьезометрами, вакуумметрами и др.

1.4.2 Если , то превышение абсолютного давления над атмосферным (избыточное гидростатическое давление р_и) измеряют манометрами 1 и 2, а также пьезометром 3 и определяют по формулам:

, (1.2)

, (1.3)

, (1.4)

где - удельный вес спирта, Н/м³;

- удельный вес воды, Н/м³;

и - разности уровней спирта и воды в правом и левом коленах манометров I и 2, м;

- высота уровня воды в пьезометре 3 относительно начального положения, м.

Среднее по показаниям трех приборов избыточное давление , Н/м²:

. (1.5)

При измерениях сравнивают показания пьезометра 3 и манометра 2.

1.4.3 Если , то недостаток давления до атмосферного (вакуум) определяют по формулам:

, (1.6)

, (1.7)

, (1.8)

где , - разности уровней спирта и воды в левом и правом коленах манометров 1 и 2, м;

- разность отсчетов по шкале, соответствующих уровням воды при атмосферном давлении и вакууме, м.

Сравнивают величины вакуума, измеренного манометром 2 и вакуумметром 4.

Определяют среднее значение вакуума, Н/м²:

_. (1.9)

1.4.4 Вычисляют величину абсолютного среднего давления на поверхности жидкости резервуара А:

при ,

; (1.10)

при

. (1.11)

Величину атмосферного давления измеряют барометром.

Результаты замеров и расчетов сводят в таблицу 1.

Таблица 1 - Протокол испытаний

Показания приборов, 10-3, м

Давление по показаниям приборов, Н/м2

По результатам вычислений строят в определенном масштабе график средних значений величин избыточного давления и вакуума относительно линии (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 – Схема отсчета давления