rumah

Apakah tekanan dinamik. Universiti Perubatan Negeri

Soalan 21. Klasifikasi alat pengukur tekanan. Peranti tolok tekanan electrocontact, kaedah pengesahannya.

Dalam banyak proses teknologi, tekanan adalah salah satu parameter utama yang menentukan perjalanan mereka. Ini termasuk: tekanan dalam autoklaf dan ruang pengukus, tekanan udara dalam saluran paip proses, dsb.

Menentukan nilai tekanan

Tekanan ialah kuantiti yang mencirikan kesan daya per unit luas.

Apabila menentukan magnitud tekanan, adalah lazim untuk membezakan antara tekanan mutlak, atmosfera, tolok dan vakum.

Tekanan mutlak (m.s a ) - ini ialah tekanan di dalam mana-mana sistem, di bawahnya terdapat gas, wap atau cecair, diukur daripada sifar mutlak.

Tekanan atmosfera (m.s dalam ) dicipta oleh jisim ruang udara atmosfera bumi. Ia mempunyai nilai berubah-ubah bergantung kepada ketinggian kawasan di atas paras laut, latitud geografi dan keadaan meteorologi.

Tekanan berlebihan ditentukan oleh perbezaan antara tekanan mutlak (p a) dan tekanan atmosfera (p b):

r izb \u003d r a - r c.

vakum (vakum) ialah keadaan gas yang tekanannya kurang daripada tekanan atmosfera. Secara kuantitatif, tekanan vakum ditentukan oleh perbezaan antara tekanan atmosfera dan tekanan mutlak di dalam sistem vakum:

p vak \u003d p in - p a

Apabila mengukur tekanan dalam media bergerak, konsep tekanan difahami sebagai statik dan tekanan dinamik.

Tekanan statik(R st ) ialah tekanan bergantung kepada tenaga keupayaan gas atau medium cecair; ditentukan oleh tekanan statik. Ia boleh menjadi lebihan atau vakum, dalam kes tertentu ia boleh sama dengan atmosfera.

Tekanan dinamik (m.s d ) ialah tekanan yang disebabkan oleh kelajuan aliran gas atau cecair.

Jumlah tekanan (m.s P ) medium bergerak terdiri daripada tekanan statik (p st) dan dinamik (p d):

r p \u003d r st + r d.

Unit tekanan

Dalam sistem unit SI, unit tekanan dianggap sebagai tindakan daya 1 H (newton) pada kawasan seluas 1 m², iaitu 1 Pa (Pascal). Memandangkan unit ini sangat kecil, kilopascal (kPa = 10 3 Pa) atau megapascal (MPa = 10 6 Pa) digunakan untuk pengukuran praktikal.

Di samping itu, unit tekanan berikut digunakan dalam amalan:

milimeter lajur air (mm lajur air);

milimeter merkuri (mm Hg);

suasana;

daya kilogram setiap sentimeter persegi (kg s/cm²);

Hubungan antara kuantiti ini adalah seperti berikut:

1 Pa = 1 N/m²

1 kg s/cm² = 0.0981 MPa = 1 atm

1 mm w.c. Seni. \u003d 9.81 Pa \u003d 10 -4 kg s / cm² \u003d 10 -4 atm

1 mmHg Seni. = 133.332 Pa

1 bar = 100,000 Pa = 750 mmHg Seni.

Penjelasan fizikal beberapa unit ukuran:

1 kg s / cm² ialah tekanan tiang air setinggi 10 m;

1 mmHg Seni. ialah jumlah pengurangan tekanan bagi setiap 10m ketinggian.

Kaedah Pengukuran Tekanan

Penggunaan tekanan yang meluas, pembezaan dan jarang berlaku dalam proses teknologi menjadikannya perlu untuk menggunakan pelbagai kaedah dan cara untuk mengukur dan mengawal tekanan.

Kaedah untuk mengukur tekanan adalah berdasarkan membandingkan daya tekanan yang diukur dengan daya:

tekanan lajur cecair (merkuri, air) dengan ketinggian yang sepadan;

dibangunkan semasa ubah bentuk unsur elastik (mata air, membran, kotak manometrik, belos dan tiub manometrik);

berat kargo;

daya kenyal yang timbul daripada ubah bentuk bahan tertentu dan menyebabkan kesan elektrik.

Klasifikasi alat pengukur tekanan

Pengelasan mengikut prinsip tindakan

Selaras dengan kaedah ini, alat pengukur tekanan boleh dibahagikan, mengikut prinsip operasi, kepada:

cecair;

ubah bentuk;

omboh kargo;

elektrik.

Yang paling banyak digunakan dalam industri ialah alat pengukur ubah bentuk. Selebihnya, sebahagian besarnya, telah menemui aplikasi dalam keadaan makmal sebagai contoh atau penyelidikan.

Pengelasan bergantung kepada nilai yang diukur

Bergantung kepada nilai yang diukur, alat pengukur tekanan dibahagikan kepada:

tolok tekanan - untuk mengukur tekanan berlebihan (tekanan di atas tekanan atmosfera);

mikromanometer (meter tekanan) - untuk mengukur kecil tekanan berlebihan(sehingga 40 kPa);

barometer - untuk mengukur tekanan atmosfera;

meter mikrovakum (tolok tujahan) - untuk mengukur vakum kecil (sehingga -40 kPa);

tolok vakum - untuk mengukur tekanan vakum;

tolok tekanan dan vakum - untuk mengukur lebihan dan tekanan vakum;

tolok tekanan - untuk mengukur lebihan (sehingga 40 kPa) dan tekanan vakum (sehingga -40 kPa);

tolok tekanan mutlak - untuk mengukur tekanan, diukur dari sifar mutlak;

tolok tekanan pembezaan - untuk mengukur tekanan perbezaan (pembezaan).

Alat pengukur tekanan cecair

Tindakan alat pengukur cecair adalah berdasarkan prinsip hidrostatik, di mana tekanan yang diukur diimbangi dengan tekanan lajur bendalir penghalang (berfungsi). Perbezaan tahap bergantung kepada ketumpatan cecair adalah ukuran tekanan.

U-manometer berbentuk- Ini adalah peranti paling mudah untuk mengukur tekanan atau perbezaan tekanan. Ia adalah tiub kaca bengkok yang diisi dengan cecair kerja (merkuri atau air) dan dilekatkan pada panel dengan skala. Satu hujung tiub disambungkan ke atmosfera, dan satu lagi disambungkan ke objek di mana tekanan diukur.

Had atas pengukuran tolok tekanan dua paip ialah 1 ... 10 kPa dengan ralat pengukuran yang dikurangkan sebanyak 0.2 ... 2%. Ketepatan pengukuran tekanan oleh alat ini akan ditentukan oleh ketepatan bacaan nilai h (nilai perbezaan aras cecair), ketepatan menentukan ketumpatan cecair kerjaρ dan bebas daripada keratan rentas tiub.

Alat pengukur tekanan cecair dicirikan oleh ketiadaan penghantaran jarak jauh bacaan, had ukuran kecil dan kekuatan rendah. Pada masa yang sama, kerana kesederhanaan, kos rendah, dan ketepatan pengukuran yang agak tinggi, ia digunakan secara meluas di makmal dan kurang kerap dalam industri.

Alat pengukur tekanan ubah bentuk

Ia adalah berdasarkan mengimbangi daya yang dicipta oleh tekanan atau vakum medium terkawal pada unsur sensitif dengan daya ubah bentuk elastik pelbagai jenis unsur elastik. Ubah bentuk ini dalam bentuk anjakan linear atau sudut dihantar ke peranti rakaman (menunjukkan atau merakam) atau ditukar kepada isyarat elektrik (pneumatik) untuk penghantaran jauh.

Sebagai elemen sensitif, spring tiub pusingan tunggal, spring tiub berbilang pusingan, membran elastik, belos dan spring-belos digunakan.

Untuk pembuatan membran, belos dan mata air tiub, gangsa, loyang, aloi kromium-nikel digunakan, yang dicirikan oleh keanjalan yang cukup tinggi, anti-karat, pergantungan rendah parameter pada perubahan suhu.

Peranti membran digunakan untuk mengukur tekanan rendah (sehingga 40 kPa) media gas neutral.

Peranti Bellows direka untuk mengukur tekanan berlebihan dan vakum gas tidak agresif dengan had pengukuran sehingga 40 kPa, sehingga 400 kPa (sebagai tolok tekanan), sehingga 100 kPa (sebagai tolok vakum), dalam julat -100 ... + 300 kPa (sebagai gabungan tekanan dan tolok vakum).

Peranti spring tiub adalah antara manometer, tolok vakum dan gabungan tekanan dan tolok vakum yang paling biasa.

Spring tiub ialah berdinding nipis, bengkok dalam lengkok bulatan, tiub (tunggal atau berbilang pusingan) dengan satu hujung yang dimeterai, yang diperbuat daripada aloi tembaga atau keluli tahan karat. Apabila tekanan di dalam tiub meningkat atau berkurangan, spring dilepaskan atau berpusing pada sudut tertentu.

Tolok tekanan jenis yang dipertimbangkan dihasilkan untuk had pengukuran atas 60 ... 160 kPa. Tolok vakum dihasilkan dengan skala 0…100 kPa. Tolok vakum tekanan mempunyai had ukuran: dari -100 kPa hingga + (60 kPa ... 2.4 MPa). Kelas ketepatan untuk tolok tekanan kerja 0.6 ... 4, untuk contoh - 0.16; 0.25; 0.4.

Penguji deadweight digunakan sebagai peranti untuk pengesahan kawalan mekanikal dan tolok tekanan teladan bagi tekanan sederhana dan tinggi. Tekanan di dalamnya ditentukan oleh berat yang ditentukur diletakkan pada omboh. Sebagai cecair kerja, minyak tanah, transformer atau minyak kastor. Kelas ketepatan tolok tekanan berat mati ialah 0.05 dan 0.02%.

Tolok tekanan elektrik dan tolok vakum

Pengendalian peranti dalam kumpulan ini adalah berdasarkan sifat bahan tertentu untuk menukar parameter elektriknya di bawah tekanan.

Tolok tekanan piezoelektrik digunakan untuk mengukur tekanan berdenyut dengan frekuensi tinggi dalam mekanisme dengan beban yang dibenarkan pada elemen sensitif sehingga 8·10 3 GPa. Unsur sensitif dalam manometer piezoelektrik, yang menukar tegasan mekanikal kepada ayunan arus elektrik, adalah silinder atau bentuk segi empat tepat beberapa milimeter tebal daripada seramik kuarza, barium titanat atau PZT (plumbum zirkonat titonat).

Tolok Terikan mempunyai kecil dimensi, peranti mudah, berketepatan tinggi dan operasi yang boleh dipercayai. Had atas bacaan ialah 0.1 ... 40 MPa, kelas ketepatan 0.6; 1 dan 1.5. Mereka digunakan dalam keadaan pengeluaran yang sukar.

Sebagai elemen sensitif dalam tolok terikan, tolok terikan digunakan, prinsip operasinya adalah berdasarkan perubahan rintangan di bawah tindakan ubah bentuk.

Tekanan dalam tolok diukur dengan litar jambatan tidak seimbang.

Akibat ubah bentuk membran dengan plat nilam dan tolok terikan, ketidakseimbangan jambatan berlaku dalam bentuk voltan, yang ditukar oleh penguat menjadi isyarat keluaran yang berkadar dengan tekanan yang diukur.

Tolok tekanan berbeza

Digunakan untuk pengukuran perbezaan (perbezaan) tekanan cecair dan gas. Ia boleh digunakan untuk mengukur aliran gas dan cecair, paras cecair, serta untuk mengukur lebihan kecil dan tekanan vakum.

Tolok tekanan pembezaan diafragma ialah peranti pengukur utama bebas jackal yang direka untuk mengukur tekanan media bukan agresif, menukar nilai yang diukur kepada isyarat DC analog bersatu 0 ... 5 mA.

Tolok tekanan pembezaan jenis DM dihasilkan untuk mengehadkan penurunan tekanan sebanyak 1.6 ... 630 kPa.

Tolok tekanan pembezaan Bellows dihasilkan untuk mengehadkan kejatuhan tekanan sebanyak 1…4 kPa, ia direka untuk tekanan berlebihan operasi maksimum yang dibenarkan sebanyak 25 kPa.

Peranti tolok tekanan electrocontact, kaedah untuk pengesahannya

Peranti tolok tekanan electrocontact

Rajah - Gambar rajah skema tolok tekanan elektrosentuh: a- kenalan tunggal untuk litar pintas; b- pembukaan satu kenalan; c - dua kenalan terbuka-terbuka; G– dua sesentuh untuk litar pintas–litar pintas; d- buka-tutup dua kenalan; e- dua kenalan untuk menutup-pembukaan; 1 - anak panah penunjuk; 2 dan 3 – sesentuh asas elektrik; 4 dan 5 – zon kenalan tertutup dan terbuka, masing-masing; 6 dan 7 – objek pengaruh

Gambar rajah tipikal pengendalian tolok tekanan elektrosentuh boleh digambarkan dalam rajah ( a). Dengan peningkatan tekanan dan mencapai nilai tertentu, anak panah indeks 1 dengan sentuhan elektrik memasuki zon 4 dan ditutup dengan sentuhan asas 2 litar elektrik peranti. Menutup litar, seterusnya, membawa kepada pentauliahan objek pengaruh 6.

Dalam litar pembukaan (Gamb. . b) jika tiada tekanan, sesentuh elektrik anak panah indeks 1 dan sentuhan asas 2 tertutup. Di bawah voltan U dalam adalah litar elektrik peranti dan objek pengaruh. Apabila tekanan meningkat dan penuding melepasi zon hubungan tertutup, litar elektrik peranti pecah dan, dengan itu, isyarat elektrik yang diarahkan ke objek pengaruh terganggu.

Selalunya dalam keadaan pengeluaran, tolok tekanan dengan litar elektrik dua hubungan digunakan: satu digunakan untuk petunjuk bunyi atau cahaya, dan yang kedua digunakan untuk mengatur fungsi sistem pelbagai jenis kawalan. Oleh itu, litar buka-tutup (Gamb. d) membolehkan satu saluran membuka satu litar elektrik apabila tekanan tertentu dicapai dan menerima isyarat kesan pada objek 7 , dan mengikut yang kedua - menggunakan kenalan asas 3 tutup litar elektrik kedua yang terbuka.

Litar buka tutup (Gamb. . e) membolehkan, dengan peningkatan tekanan, satu litar ditutup, dan yang kedua - untuk dibuka.

Litar dua kenalan untuk menutup-menutup (Gamb. G) dan pembukaan-bukaan (Gamb. dalam) menyediakan, apabila tekanan meningkat dan mencapai nilai yang sama atau berbeza, penutupan kedua-dua litar elektrik atau, dengan itu, pembukaannya.

Bahagian electrocontact tolok tekanan boleh sama ada integral, digabungkan terus dengan mekanisme meter, atau dilampirkan dalam bentuk kumpulan electrocontact yang dipasang pada bahagian hadapan peranti. Pengilang secara tradisinya menggunakan reka bentuk di mana rod kumpulan electrocontact dipasang pada paksi tiub. Dalam sesetengah peranti, sebagai peraturan, kumpulan electrocontact dipasang, disambungkan ke elemen sensitif melalui anak panah indeks tolok tekanan. Sesetengah pengeluar telah menguasai tolok tekanan electrocontact dengan suis mikro, yang dipasang pada mekanisme penghantaran meter.

Manometer elektrosentuh dihasilkan dengan sesentuh mekanikal, sesentuh dengan pramuat magnet, pasangan induktif, suis mikro.

Kumpulan electrocontact dengan sentuhan mekanikal secara struktur adalah yang paling mudah. Sesentuh tapak dipasang pada tapak dielektrik, iaitu anak panah tambahan dengan sesentuh elektrik terpasang padanya dan disambungkan ke litar elektrik. Satu lagi penyambung litar elektrik disambungkan kepada kenalan yang bergerak dengan anak panah indeks. Oleh itu, dengan peningkatan tekanan, anak panah indeks menyesarkan kenalan boleh alih sehingga ia disambungkan kepada kenalan kedua yang ditetapkan pada anak panah tambahan. Sentuhan mekanikal yang dibuat dalam bentuk kelopak atau rak diperbuat daripada aloi perak-nikel (Ar80Ni20), perak-paladium (Ag70Pd30), emas-perak (Au80Ag20), platinum-iridium (Pt75Ir25), dll.

Peranti dengan sesentuh mekanikal direka untuk voltan sehingga 250 V dan menahan kuasa pecah maksimum sehingga 10 W DC atau sehingga 20 V×A AC. Kuasa pecah kecil sesentuh memastikan ketepatan penggerak yang cukup tinggi (sehingga 0.5% nilai penuh penimbang).

Sambungan elektrik yang lebih kuat disediakan oleh kenalan dengan pramuat magnet. Perbezaan mereka daripada yang mekanikal ialah magnet kecil dipasang pada bahagian belakang kenalan (dengan gam atau skru), yang meningkatkan kekuatan sambungan mekanikal. Kuasa pemutus maksimum sesentuh dengan pramuat magnet ialah sehingga 30 W DC atau sehingga 50 V×A AC dan voltan sehingga 380 V. Oleh kerana kehadiran magnet dalam sistem sesentuh, kelas ketepatan tidak melebihi 2.5.

Kaedah pengesahan ECG

Tolok tekanan electrocontact, serta penderia tekanan, mesti disahkan secara berkala.

Tolok tekanan electrocontact di lapangan dan keadaan makmal boleh diperiksa dengan tiga cara:

pengesahan titik sifar: apabila tekanan dikeluarkan, penunjuk harus kembali ke tanda "0", kekurangan penunjuk tidak boleh melebihi separuh toleransi ralat instrumen;

pengesahan titik kerja: tolok tekanan kawalan disambungkan ke peranti yang sedang diuji dan bacaan kedua-dua peranti dibandingkan;

pengesahan (calibration): pengesahan peranti mengikut prosedur untuk pengesahan (calibration) untuk jenis ini peralatan.

Tolok tekanan electrocontact dan suis tekanan diperiksa untuk ketepatan operasi kenalan isyarat, ralat operasi tidak boleh lebih tinggi daripada pasport.

Prosedur pengesahan

Menjalankan penyelenggaraan peranti tekanan:

Periksa penandaan dan keselamatan pengedap;

Kehadiran dan kekuatan pengancing penutup;

Tiada wayar tanah patah;

Ketiadaan penyok dan kerosakan yang boleh dilihat, habuk dan kotoran pada kes itu;

Kekuatan pelekap sensor (kerja di tapak);

Integriti penebat kabel (kerja di tapak);

Kebolehpercayaan pengikat kabel dalam peranti air (bekerja di tempat operasi);

Periksa pengetatan pengikat (kerja di tapak);

Untuk peranti sentuhan, periksa rintangan penebat terhadap perumahan.

Pasang litar untuk peranti tekanan sesentuh.

Perlahan meningkatkan tekanan pada salur masuk, ambil bacaan instrumen teladan dengan strok ke hadapan dan belakang (pengurangan tekanan). Laporan hendaklah dibuat pada 5 titik yang sama jarak julat pengukuran.

Semak ketepatan operasi kenalan mengikut tetapan.

Jenis-jenis tekanan

Tekanan statik

Tekanan statik ialah tekanan bendalir pegun. Tekanan statik = aras di atas titik pengukur yang sepadan + tekanan awal dalam bekas pengembangan.

tekanan dinamik

tekanan dinamik ialah tekanan bendalir yang bergerak.

Tekanan pelepasan pam

Tekanan operasi

Tekanan yang terdapat dalam sistem apabila pam sedang berjalan.

Tekanan operasi yang dibenarkan

Nilai maksimum tekanan kerja yang dibenarkan daripada keadaan operasi selamat pam dan sistem.

Tekanan- kuantiti fizik yang mencirikan keamatan daya normal (berserenjang dengan permukaan) yang mana satu jasad bertindak pada permukaan badan yang lain (contohnya, asas bangunan di atas tanah, cecair pada dinding kapal, gas dalam silinder enjin pada omboh, dsb.). Jika daya diagihkan secara seragam di sepanjang permukaan, maka tekanan R pada mana-mana bahagian permukaan p = f/s, di mana S- kawasan bahagian ini, F ialah jumlah daya yang dikenakan berserenjang dengannya. Dengan pengagihan daya yang tidak sekata, kesaksamaan ini menentukan tekanan purata pada kawasan tertentu, dan dalam had, apabila nilai cenderung S kepada sifar, ialah tekanan pada titik tertentu. Dalam kes pengagihan seragam daya, tekanan pada semua titik permukaan adalah sama, dan dalam kes pengagihan tidak sekata, ia berubah dari satu titik ke titik.

Bagi medium berterusan, konsep tekanan pada setiap titik medium juga diperkenalkan, yang memainkan peranan penting dalam mekanik cecair dan gas. Tekanan pada mana-mana titik dalam cecair dalam keadaan diam adalah sama dalam semua arah; ini juga berlaku untuk cecair atau gas yang bergerak, jika ia boleh dianggap ideal (tanpa geseran). Dalam cecair likat, tekanan pada titik tertentu difahami sebagai nilai purata tekanan dalam tiga arah yang saling berserenjang.

Tekanan memainkan peranan penting dalam fenomena fizikal, kimia, mekanikal, biologi dan lain-lain.

Kehilangan tekanan

Kehilangan tekanan- pengurangan tekanan antara salur masuk dan keluar elemen struktur. Elemen sedemikian termasuk saluran paip dan kelengkapan. Kerugian berlaku akibat pergolakan dan geseran. Setiap saluran paip dan injap, bergantung pada bahan dan tahap kekasaran permukaan, dicirikan oleh faktor kehilangannya sendiri. Untuk maklumat yang berkaitan, sila hubungi pengeluar mereka.

Unit tekanan

Tekanan sangat kuat kuantiti fizikal. Tekanan dalam sistem SI diukur dalam pascal; Unit berikut juga digunakan:

Tekanan
	mm w.c. Seni.	mmHg Seni.	kg/cm2	kg/m2	m air. Seni.

1 mm w.c. Seni.
1 mmHg Seni.
1 bar

Persamaan Bernoulli. Tekanan statik dan dinamik.

Ideal dipanggil tidak boleh mampat dan tidak mempunyai geseran dalaman, atau kelikatan; Aliran pegun atau tetap ialah aliran di mana halaju zarah bendalir pada setiap titik dalam aliran tidak berubah mengikut masa. Aliran mantap dicirikan oleh garis arus - garis khayalan yang bertepatan dengan trajektori zarah. Sebahagian daripada aliran bendalir, yang dibatasi pada semua sisi oleh arus, membentuk tiub aliran atau jet. Mari kita pilih satu tiub aliran yang sangat sempit sehingga halaju zarah V dalam mana-mana bahagiannya S, berserenjang dengan paksi tiub, boleh dianggap sama di seluruh bahagian. Kemudian isipadu cecair yang mengalir melalui mana-mana bahagian tiub per unit masa kekal malar, kerana pergerakan zarah dalam cecair hanya berlaku di sepanjang paksi tiub: . Nisbah ini dipanggil keadaan kesinambungan jet. Ini membayangkan bahawa untuk bendalir sebenar dengan aliran tetap melalui paip keratan rentas berubah-ubah, jumlah Q bendalir yang mengalir seunit masa melalui mana-mana bahagian paip kekal malar (Q = const) dan halaju aliran purata dalam bahagian paip yang berbeza adalah songsang. berkadar dengan kawasan bahagian ini: dan lain-lain.

Mari kita pilih tiub arus dalam aliran cecair ideal, dan di dalamnya - isipadu cecair yang cukup kecil dengan jisim , yang, semasa aliran bendalir, bergerak dari kedudukan TAPI ke kedudukan B.

Oleh kerana isipadu yang kecil, kita boleh mengandaikan bahawa semua zarah cecair di dalamnya berada dalam keadaan yang sama: dalam kedudukan TAPI mempunyai kelajuan tekanan dan berada pada ketinggian h 1 dari paras sifar; mengandung AT- masing-masing . Keratan rentas tiub semasa ialah S 1 dan S 2, masing-masing.

Cecair bertekanan mempunyai tenaga potensi dalaman (tenaga tekanan), kerana ia boleh melakukan kerja. Tenaga ini Wp diukur dengan hasil darab tekanan dan isipadu V cecair: . Dalam kes ini, pergerakan jisim bendalir berlaku di bawah tindakan perbezaan daya tekanan dalam bahagian Si dan S2. Kerja yang dilakukan dalam ini A r sama dengan perbezaan tenaga keupayaan tekanan pada titik . Kerja ini dihabiskan untuk kerja untuk mengatasi kesan graviti dan untuk berubah tenaga kinetik jisim

Cecair:

Akibatnya, A p \u003d A h + A D

Menyusun semula terma persamaan, kita dapat

peraturan A dan B dipilih sewenang-wenangnya, jadi boleh dikatakan bahawa di mana-mana tempat di sepanjang tiub aliran, keadaan

membahagikan persamaan ini dengan , kita dapat

di mana - ketumpatan cecair.

Itulah yang berlaku Persamaan Bernoulli. Semua ahli persamaan, seperti yang anda boleh lihat dengan mudah, mempunyai dimensi tekanan dan dipanggil: statistik: hidrostatik: - dinamik. Kemudian persamaan Bernoulli boleh dirumuskan seperti berikut:

untuk aliran pegun cecair ideal, jumlah tekanan sama dengan jumlah tekanan statik, hidrostatik dan dinamik, kekal malar dalam mana-mana keratan rentas aliran.

Untuk tiub arus mendatar tekanan hidrostatik kekal malar dan boleh dirujuk ke sebelah kanan persamaan, yang dalam kes ini mengambil bentuk

tekanan statik menentukan tenaga potensi bendalir (tenaga tekanan), tekanan dinamik - kinetik.

Daripada persamaan ini mengikuti terbitan yang dipanggil peraturan Bernoulli:

Tekanan statik cecair inviscid apabila mengalir melalui paip mendatar meningkat di mana halajunya berkurangan, dan sebaliknya.

Kelikatan Bendalir

Reologi ialah sains ubah bentuk dan kecairan jirim. Di bawah reologi darah (hemoreologi) yang kami maksudkan adalah kajian tentang ciri-ciri biofizikal darah sebagai cecair likat. Dalam cecair sebenar, daya tarikan bersama bertindak antara molekul, menyebabkan geseran dalaman. Geseran dalaman, sebagai contoh, menyebabkan daya rintangan apabila cecair dikacau, kelembapan dalam kejatuhan jasad yang dilemparkan ke dalamnya, dan juga, dalam keadaan tertentu, aliran laminar.

Newton mendapati bahawa daya F B geseran dalaman antara dua lapisan bendalir yang bergerak dengan pelbagai kelajuan, bergantung kepada sifat cecair dan berkadar terus dengan luas S lapisan bersentuhan dan kecerunan halaju dv/dz antara mereka F = Sdv/dz di mana adalah pekali perkadaran, dipanggil pekali kelikatan, atau ringkasnya kelikatan cecair dan bergantung kepada sifatnya.

Kekuatan FB bertindak secara tangen pada permukaan lapisan bendalir yang bersentuhan dan diarahkan sedemikian rupa sehingga ia mempercepatkan lapisan bergerak dengan lebih perlahan, memperlahankan lapisan bergerak lebih cepat.

Kecerunan halaju dalam kes ini mencirikan kadar perubahan halaju antara lapisan cecair, iaitu, dalam arah yang berserenjang dengan arah aliran cecair. Untuk nilai akhir ia adalah sama dengan .

Unit pekali kelikatan dalam , dalam sistem CGS - , unit ini dipanggil ketenangan(P). Nisbah antara mereka: .

Dalam amalan, kelikatan cecair dicirikan oleh kelikatan relatif, yang difahami sebagai nisbah pekali kelikatan cecair yang diberikan kepada pekali kelikatan air pada suhu yang sama:

Kebanyakan cecair (air, berat molekul rendah sebatian organik, larutan benar, logam lebur dan garamnya) pekali kelikatan hanya bergantung pada sifat cecair dan suhu (dengan peningkatan suhu, pekali kelikatan berkurangan). Cecair sedemikian dipanggil Newtonian.

Bagi sesetengah cecair, kebanyakannya bermolekul tinggi (contohnya, larutan polimer) atau mewakili sistem tersebar (penggantungan dan emulsi), pekali kelikatan juga bergantung pada rejim aliran - tekanan dan kecerunan halaju. Dengan peningkatan mereka, kelikatan cecair berkurangan disebabkan oleh pelanggaran struktur dalaman aliran cecair. Cecair sedemikian dipanggil likat berstruktur atau bukan Newton. Kelikatan mereka dicirikan oleh apa yang dipanggil pekali kelikatan bersyarat, yang merujuk kepada keadaan aliran bendalir tertentu (tekanan, halaju).

Darah adalah penggantungan unsur-unsur yang terbentuk dalam larutan protein - plasma. Plasma boleh dikatakan cecair Newtonian. Oleh kerana 93% daripada unsur yang terbentuk adalah eritrosit, maka, dalam pandangan yang mudah, darah adalah penggantungan eritrosit dalam garam. Oleh itu, secara tegasnya, darah mesti dikelaskan sebagai cecair bukan Newtonian. Di samping itu, semasa aliran darah melalui saluran, kepekatan unsur yang terbentuk diperhatikan di bahagian tengah aliran, di mana kelikatan meningkat dengan sewajarnya. Tetapi oleh kerana kelikatan darah tidak begitu besar, fenomena ini diabaikan dan pekali kelikatannya dianggap sebagai nilai malar.

Kelikatan darah relatif biasanya 4.2-6. Di bawah keadaan patologi, ia boleh menurun kepada 2-3 (dengan anemia) atau meningkat kepada 15-20 (dengan polycythemia), yang menjejaskan kadar pemendapan eritrosit (ESR). Perubahan kelikatan darah adalah salah satu sebab kepada perubahan kadar pemendapan eritrosit (ESR). Kelikatan darah mempunyai nilai diagnostik. Sesetengah penyakit berjangkit meningkatkan kelikatan, manakala yang lain, seperti demam kepialu dan batuk kering, mengurangkannya.

Kelikatan relatif serum darah biasanya 1.64-1.69 dan dalam patologi 1.5-2.0. Seperti mana-mana cecair, kelikatan darah meningkat dengan penurunan suhu. Dengan peningkatan dalam ketegaran membran eritrosit, sebagai contoh, dengan aterosklerosis, kelikatan darah juga meningkat, yang membawa kepada peningkatan beban pada jantung. Kelikatan darah tidak sama dalam saluran lebar dan sempit, dan kesan diameter saluran darah pada kelikatan mula memberi kesan apabila lumen kurang daripada 1 mm. Dalam kapal yang lebih nipis daripada 0.5 mm, kelikatan berkurangan secara langsung dengan pemendekan diameter, kerana di dalamnya eritrosit berbaris di sepanjang paksi dalam rantai seperti ular dan dikelilingi oleh lapisan plasma yang mengasingkan "ular" daripada dinding vaskular.

Tenaga kinetik gas bergerak:

di mana m ialah jisim gas yang bergerak, kg;

s ialah halaju gas, m/s.

(2)

di mana V ialah isipadu gas bergerak, m 3;

- ketumpatan, kg / m 3.

Gantikan (2) kepada (1), kita dapat:

(3)

Mari cari tenaga bagi 1 m 3:

(4)

Jumlah tekanan terdiri daripada dan
.

jumlah tekanan dalam aliran udara adalah sama dengan jumlah tekanan statik dan dinamik dan mewakili ketepuan tenaga bagi 1 m 3 gas.

Skim pengalaman untuk menentukan jumlah tekanan

Pitot-Prandtl tiub

(1)

(2)

Persamaan (3) menunjukkan kendalian tiub itu.

- tekanan dalam lajur I;

- tekanan dalam lajur II.

Lubang yang setara

Jika anda membuat lubang dengan bahagian F e yang melaluinya jumlah udara yang sama akan dibekalkan
, serta melalui saluran paip dengan tekanan awal yang sama h, maka bukaan sedemikian dipanggil setara, i.e. melalui orifis setara ini menggantikan semua rintangan dalam saluran.

Cari saiz lubang:

, (4)

di mana c ialah kadar aliran gas.

Penggunaan gas:

(5)

daripada (2)
(6)

Kira-kira, kerana kita tidak mengambil kira pekali penyempitan jet.

- ini ialah rintangan bersyarat, yang mudah untuk dimasukkan ke dalam pengiraan apabila memudahkan yang sebenar sistem yang kompleks. Kehilangan tekanan dalam saluran paip ditakrifkan sebagai jumlah kerugian di tempat individu saluran paip dan dikira berdasarkan data eksperimen yang diberikan dalam buku rujukan.

Kerugian dalam saluran paip berlaku pada selekoh, selekoh, dengan pengembangan dan penguncupan saluran paip. Kerugian dalam saluran paip yang sama juga dikira mengikut data rujukan:

paip sedutan

Perumahan kipas

Paip pelepasan

Orifis setara yang menggantikan paip sebenar dengan rintangannya.

- kelajuan dalam saluran paip sedutan;

ialah halaju aliran keluar melalui orifis setara;

- nilai tekanan di mana gas bergerak dalam paip sedutan;

tekanan statik dan dinamik dalam paip keluar;

- tekanan penuh dalam paip pelepasan.

Melalui lubang yang setara kebocoran gas di bawah tekanan , mengetahui , kita dapati .

Contoh

Apakah kuasa motor untuk memacu kipas, jika kita mengetahui data sebelumnya dari 5.

Mengambil kira kerugian:

di mana - pekali kecekapan monometrik.

di mana
- tekanan teori kipas.

Terbitan persamaan kipas.

Diberi:

Cari:

Penyelesaian:

di mana
- jisim udara;

- jejari awal bilah;

- jejari akhir bilah;

- kelajuan udara;

- kelajuan tangen;

ialah kelajuan jejari.

Bahagikan dengan
:

;

Jisim kedua:

;

Kerja kedua - kuasa yang dikeluarkan oleh kipas:

Kuliah Bil 31.

Bentuk ciri bilah.

- kelajuan lilitan;

DARI ialah halaju mutlak zarah;

- kelajuan relatif.

Bayangkan kipas kita dengan inersia B.

Udara masuk ke dalam lubang dan disembur sepanjang jejari pada kelajuan С r . tetapi kami mempunyai:

di mana AT- lebar kipas;

r- jejari.

Darab dengan U:

Pengganti
, kita mendapatkan:

Gantikan nilai
untuk jejari
ke dalam ungkapan untuk peminat kami dan dapatkan:

Secara teorinya, tekanan kipas bergantung pada sudut (*).

Jom ganti melalui dan gantikan:

Bahagikan bahagian kiri dan kanan menjadi :

di mana TAPI dan AT adalah pekali penggantian.

Mari kita bina pergantungan:

Bergantung pada sudut
kipas akan menukar wataknya.

Dalam rajah itu, peraturan tanda bertepatan dengan angka pertama.

Jika sudut diplot dari tangen ke jejari mengikut arah putaran, maka sudut ini dianggap positif.

1) Di kedudukan pertama: - positif, - negatif.

2) Bilah II: - negatif, - positif - menjadi hampir sifar dan selalunya kurang. Ini adalah kipas tekanan tinggi.

3) Bilah III:
adalah sama dengan sifar. B=0. Kipas tekanan sederhana.

Nisbah asas untuk kipas.

di mana c ialah halaju aliran udara.

Mari kita tulis persamaan ini berhubung dengan peminat kita.

Bahagikan sisi kiri dan kanan dengan n:

Kemudian kita dapat:

Kemudian
.

Apabila menyelesaikan kes ini, x=const, i.e. kita akan dapat

Mari menulis:
.

Kemudian:
kemudian
- nisbah pertama kipas (prestasi kipas adalah berkaitan antara satu sama lain, sebagai bilangan pusingan peminat).

Contoh:

- Ini ialah nisbah kipas kedua (kepala kipas teori merujuk sebagai kuasa dua kelajuan).

Jika kita mengambil contoh yang sama, maka
.

Tetapi kita ada
.

Kemudian kita mendapat hubungan ketiga jika sebaliknya
pengganti
. Kami mendapat perkara berikut:

- Ini adalah nisbah ketiga (kuasa yang diperlukan untuk memacu kipas merujuk kepada kiub bilangan pusingan).

Untuk contoh yang sama:

Pengiraan kipas

Data untuk pengiraan kipas:

Set:
- aliran udara (m 3 /sec).

Daripada pertimbangan reka bentuk, bilangan bilah juga dipilih - n,

- ketumpatan udara.

Dalam proses pengiraan ditentukan r 2 , d- diameter paip sedutan,
.

Keseluruhan pengiraan kipas adalah berdasarkan persamaan kipas.

lif pengikis

1) Rintangan semasa memuatkan lif:

G C- berat meter berjalan rantai;

G G- berat setiap meter linear kargo;

L ialah panjang cawangan kerja;

f - pekali geseran.

3) Rintangan dalam cawangan terbiar:

Jumlah daya:

di mana - kecekapan mengambil kira bilangan bintang m;

- kecekapan mengambil kira bilangan bintang n;

- kecekapan dengan mengambil kira kekukuhan rantai.

Kuasa pemacu penghantar:

di mana - kecekapan pemacu penghantar.

Pengangkut baldi

Dia besar. Ia digunakan terutamanya pada mesin pegun.

Kipas baling. Ia digunakan pada gabungan silo dan pada bijirin. Perkara tertakluk kepada tindakan tertentu. Perbelanjaan besar kuasa pada peningkatan. prestasi.

Penghantar kanvas.

Berkenaan dengan pengepala konvensional

1)
(prinsip D'Alembert).