- 1.11 MB
- 27页
- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、本文档由网友投稿或网络整理,如有侵权请及时联系我们处理。
'2.4压强的量测量测压强的仪器:液柱式压力计和金属压力表。液柱式压力计的基本原理:用已知密度的液柱高度产生的压力与被测压强相平衡,由液柱高度或高差来确定被测压强的大小。常用的液柱式压力计有三种:测压管U形压力计压差计(比压计)
一、测压管测压管是一支两端开口的玻璃管,下端与被测液体相连,上端与大气相通。若要测量A点的压强,则由被测点A量起到测压管内液面高度hA便可算出A点的相对压强。工作原理
当A点压强较小时,如何提高测量精度提高测压管标尺的精度。在测压管中放入轻质液体(如油)。把测压管倾斜放置(见图)。
当A点压强较大时,所需测压管很长可以改用U形压力计。
二、U形压力计U形压力计为一U形管。U形管内装与被测液体不相混的其他液体(水银),根据U形管内液面的位置应用等压面原理换算出被测点的压强。如图取等压面N-N对U形管左支对U形管右支
三、压差计(比压计)压差计,用于测量两点的测压管水头差或压强差。水银比压计弯管内装有水银,两端分别与所测点A、B相连,压源A、B均为水,管内水银液面差为Δhp。
由图可知M-N为等压面
注意:若被测点A、B之间的压强差很小,为了提高测量精度,可以采用不与容器中液体相混合的较轻的液体代替水银,并将U形管倒置,或倾斜安置。液柱式压力计的优点:精确度高。缺点:量测范围有限,携带不便,多在实验室使用。
2.4.2压力表、真空表压力表:一般用kN/m2作为压强的单位,其值为相对压强。常用的压力表是弹簧压力表。真空表:用来测量真空值的仪表,也可分为液柱式与金属式两种。表盘读数单位常用N/m2表示。实际工程中常用液柱高度作为压强的单位,它们与法定计量单位之间的换算关系如下:1个工程大气压=10m水柱=735.6mm水银柱=98kN/m2
例2.4.1用一水银压差计量测两水管中A与B的压强差。A,B两点的高差为Δz=1.0m,水银压差计中液面差Δhp=1.0m,求A,B两点的压差。解:M-N为等压面,应用等压面原理例题:
例2.4.2量测容器中A点压强真空计如图所示,已知h=5m,当地大气压强pa=98kN/m2(绝对压强),求A点的绝对压强,相对压强及真空度。解:1,2两点在同一等压面上,故又A点相对压强为A点真空度为
例2.4.3已知如图所示的水银压力计中液面差为0.03m,其它尺寸如图示。求:(1)图示压力表G读数为多少?(2)A、B、C三点的压强水头是否相等,为什么?(3)A、B、C三点的测管水头是否相等,为什么?(4)A、B、C三管水面位置如何?
(1)压力表G的读数2处的液面压强应与容器中3处的液面压强相等,由等压面原理可得:因此,压力表读数为-3.998kN/m2
(2)A、B、C三点压强水头是否相等B、C两点处于同一水平面上,故两点压强相等(3)A、B、C三点的测压管水头是否相等A点压强
(4)判断A、B、C三管中液面的位置。A点和B点的测压管水头为:由于A、B两点均与大气相通,故两点的液面位置相同且低于容器中液面45-4.2=40.8cm。C管内液面与容器液面齐平。
2.5作用在平面上的静水总压力水工建筑物与水体直接接触,计算某一受压面上的静水压力是经常遇到的实际问题。2.5.1图算法1.绘制静水压强分布图2.静水总压力的计算高a、宽b的铅直矩形平板,作用在平板上的静水总压力的大小为对矩形平面,图算法直观、方便。
矩形平面上压强分布图为三角形时,静水压力的大小及作用点压强分布图形面积压力大小压力作用点(距底部)
矩形平面上压强分布图为矩形时,静水压力的大小及作用点压强分布图形面积压力大小压力作用点(距底部)
矩形平面上压强分布图为梯形时,静水压力的大小及作用点压强分布图形面积压力大小压力作用点(距底部)
2.5.2解析法对于任意形状平面,用解析法来确定静水总压力。平面AB位于坐标平面xoy内,与水平面的夹角为θ,其面积为A,只需计算相对压强引起的总压力。
总压力的大小在AB平面内任取一微小面积元dA,其在水面以下的深度为h,作用在dA上的压力为作用在全部受压面A上的总压力大小为受压面A对Ox轴的静面矩
应用“合力对任一轴的力矩等于各分力对该轴力矩之代数和”求出。对Ox轴取力矩:总压力的作用点受压面A对Ox轴的惯性矩
根据平行移轴定理Ix为绕Ox轴的惯性矩IC为绕形心轴的惯性矩由上式可见一般情况,作用点D在形心C点之下。当受压面水平时,
表2.5.2常见图形的面积A、形心坐标yC以及惯性矩值IC
例2.5.1在一城市给水系统输水渠道中,有一平板矩形闸门。闸门宽度b=0.8m,闸门前水深h=1.5m,试求作用在闸门上的静水总压力及其作用点。解:也可由例题:
例2.5.2求如图所示闸门逆时针打开时z的最小值。闸门为圆形,直径D=1m(压力计的读数为2.94N/cm2)。解:闸门经受的水压力为闸门所受的气压为
静水压力作用点距水面的距离yD为作用点D到O的距离为力对O取矩得解得'
您可能关注的文档
- 计算水力学--4洪水波(第4课).ppt
- 水力学第五章 第三节剖析.ppt
- 水力学课件7明渠非均匀流.ppt
- 水力学课件第五章.ppt
- 核电厂热工水力学5.ppt
- 水力学1第二次作业 (3).ppt
- 四川农业大学网络教育专科考试水力学 试卷.doc
- 华南理工大学 工程水文水力学思考题和计算题(25题思考问答题,20题计算题).doc
- 岩土水力学耦合过程的数学模型.ppt
- 水力学习题评讲.ppt
- 水力学试题(卷)和答案解析.doc
- 水力学期末考试复习题集与答案解析.doc
- 《水力学》期末模拟题+答案.doc
- 武大水力学习题第4章 层流絮流及水流阻力及水头损失.doc
- 武大水力学答案.doc
- 水力学与泵站实验—局部水头损失.doc
- 水力学_复习题及答案_FXT252263_1112.doc
- 水力学习题(上).doc