Основи гідравліки

1. РОЗДІЛ 2. ОСНОВИ ГІДРОСТАТИКИ.
Тема заняття.
Гідростатичний тиск.
Основне рівняння гідростатики.
Закони Архімеда та Паскаля
Питання для розгляду
2.1 Що вивчає гідростатика?
2.2 Поняття гідростатичний тиск
2.3 Властивості гідростатичного тиску
2.4 Основне рівняння гідростатики
2.5 Абсолютний, вакууметричний, надлишковий тиск, способи його
вимірювання
2.6 Закон Архімеда, умови плавання тіл
2.6 Закон Паскаля. Гідростатичні машини
2.7 Гідравлічний прес
2.8 Прилади для вимірювання тиску:
Рідинного типу;
Механічного типу(мембранні, пружинні)
Диференційний ртутний манометр.

2. ГІДРОСТАТИКА – РОЗДІЛ ГІДРАВЛІКИ, У ЯКОМУ
ВИВЧАЮТЬСЯ ЗАКОНИ РІВНОВАГИ РІДИН, ЩО
ЗНАХОДЯТЬСЯ У СПОКОЇ.
ГІДРОСТАТИЧНИМ ТИСКОМ У ТОЧЦІ РІДИНИ
НАЗИВАЮТЬ ГРАНИЦЮ ДО ЯКОЇ ПРЯМУЄ СЕРЕДНІЙ
ГІДРОСТАТИЧНИЙ ТИСК, КОЛИ ПЛОЩА ПЛОЩАДКИ
ПРЯМУЄ ДО НУЛЯ:
S
P
p
S 



 0
lim

3. Гідростатичний тиск завжди напрямлений вздовж
внутрішньої нормалі до площадки, на яку діє, і величина
його у будь-якій точці не залежить від орієнтації у просторі
площадки, на яку воно діє.

4. Дія сил на рідину
0
1 




 S
gH
S
p
S
p 
Поверхня за якою рідина межує з
навколишнім газоподібним середовищем,
називають вільною. Якщо верхня грань
розглядуваного елементу співпадає з
вільною поверхнею рідини АВ, на яку діє
тиск ро
gH
p
p 

 0
основне рівняння гідростатики
Гідростатичний тиск у точці всередині рідини, що знаходиться у спокої,
дорівнює сумі тиску на вільну поверхню і тиску стовпа рідини висотою, що
дорівнює глибині занурення точки.

5. Гідростатичний тиск має такі властивості:
- гідростатичний тиск завжди спрямований за внутрішньою
нормаллю (перпендикуляром) до площини, на яку він діє (рис.2.1);
- гідростатичний тиск у будь-якій точці рідини за всіма
напрямками однаковий.
Напрям тиску в’язкої рідини

6. Відео

7. Закон Паскаля: зовнішній тиск, що створюється на вільну
поверхню рідини, що перебуває у спокої, передається однаково всім її
точкам по усім напрямам.
0
p
Тиск р – повний або абсолютний, - атмосферний тиск,
різниця між абсолютним і атмосферним тиском називається надлишковим
тиском. Тиск у посудини може бути і нижче атмосферного( всмоктуючих
трубопроводах насосів, конденсаторах парових турбін) –вакуум
gH
p
p а
вак 


В СІ за одиницю тиску приймають Паскаль, існують ще внесистемні одиниці
тиску:
Технічна атмосфера 1 атм=9,81*10^4 Па;
Фізична атмосфера 1 атм=1.013*10^5 Па-це нормальний атмосферний тиск;
мм рт.ст.=133 Па .
Це тиск , який створює стовпчик ртуті висотою в 1мм на горизонтальну
поверхню.

8. Поняття про п’єзометричну висоту і вакуум
Вирізняють тиск, що відповідає
абсолютному нулю, і тиск атмосферний.
Відносно абсолютного нуля тиск у будь-якій
точці рідини називається абсолютним рабс
Різниця між абсолютним тиском рабс і атмосферним тиском ра
називається надлишковим тиском і позначається рн
Надлишковий (манометричний) – це тиск, що перевищує атмосферний.
.
а
абс
н р
р
р 

Види тиску

14. абс
р
абс
р
а
p
н
р
а
р
абс
р
Рідина – фізичне тіло, що має властивість текучості, тобто властивість необмежено змінювати свою форму під дією навіт
Основні фізичні властивості рідини: густина, питома вага, температурне розширення і в’язкість.
Розділ гідравліки, в якому вивчаються закони рівноваги рідини і застосування цих законів для розв’язання практичних зад
Основне рівняння гідростатики – рівняння, що виражає гідростатичний тиск р у будь-якій точці нерухомої рідини в тому ви
Вирізняють тиск, що відповідає абсолютному нулю, і тиск атмосферний. Відносно абсолютного нуля тиск у будь-якій точц
.
Різниця між абсолютним тиском
і атмосферним тиском
називається надлишковим тиском і позначається
.
Надлишковий (манометричний) – це тиск, що перевищує атмосферний. Тиск, що не достає до атмосферного, або різниця
і абсолютним тиском
, називається вакуумметричним тиском, або вакуумом.
Для вимірювання тиску використовуються рідинні (барометр, п’єзометр, вакуумметр, дифманометр), механічні (манометр

16. 1
1
2
2
S
P
S
P

ККД преса 0,75-0,85
Сила, що розвиває прес дорівнює:



 2
S
р
Р

17. 1. Водолази працювали на глибині 50 м. Визначити тиск на цій глибині і силу тиску
на скафандр водолаза, якщо площа поверхні дорівнює 2,5 метра кв. Атмосферний
тиск вважати 1013гПа.(147 кН)
2. На малий поршень діаметром 40 мм ручного гідравлічного пресу діє сила 589 Н.
Нехтуючи втратами, визначити силу, що діє на тіло, що пресують, якщо діаметр
великого поршня дорівнює 300 мм.(3,31 Н).
3. Визначити тиск на вільну поверхню в закритому сосуді, якщо рівень рідин у
відкритому п'єзометрі вище рівня рідини на 3,1 м, а атмосферний тиск 990 кПа
Розв’язування задач.

18. Тиск вимірюється манометрами:
барометром вимірюють атмосферний тиск,
п’єзометром вимірюють тиск рідини висотою стовпа тієї ж рідини,
пружинні манометри вимірюють значний тиск рідин та газів.
вакуумметри використовують для вимірювання вакууму,
диференційні манометри для вимірювання різниці тисів в двох резервуарах або
двох точках трубопровода.
мікроманометри для вимірювання з великою точністю малих тисків.

20. ЗАКОН АРХІМЕДА
на тіло занурене у рідину діє рівнодіюча сила
гідростатичного тиску, що намагається
виштовхнути тіло в гору, і дорівнює вазі
рідини в об’ємі зануреного тіла.
m
p
A gV
F 

Відео

21. Рідина – фізичне тіло, що має властивість текучості, тобто властивість
необмежено змінювати свою форму під дією навіть дуже малих сил, але на відміну від
газів практично не змінює свій об’єм при зміні тиску.
Основні фізичні властивості рідини: густина, питома вага, температурне
розширення і в’язкість.
Розділ гідравліки, в якому вивчаються закони рівноваги рідини і застосування
цих законів для розв’язання практичних задач, називається гідростатикою.
Основне рівняння гідростатики – рівняння, що виражає гідростатичний тиск р у
будь-якій точці нерухомої рідини в тому випадку, коли з масових сил на неї діє тільки
одна сила тяжіння.
Вирізняють тиск, що відповідає абсолютному нулю, і тиск атмосферний.
Відносно абсолютного нуля тиск у будь-якій точці рідини називається абсолютним
рабс.
Різниця між абсолютним тиском рабс і атмосферним тиском ратм називається
надлишковим тиском і позначається рн.
Для вимірювання тиску використовуються рідинні (барометр, п’єзометр,
вакуумметр, дифманометр), механічні (манометр, вакуумметр) та електричні прилади.
.
Висновки

22. ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!