Tlak je enota sile, ki deluje pravokotno na enoto površine.

Absolutni tlak se imenuje tlak, ki ga na telo ustvari en sam plin brez upoštevanja drugih atmosferskih plinov. Izmeri ga Pa (pascal). Absolutni tlak je vsota atmosferskega in manometričnega tlaka.

Manometrični tlak je pozitivna razlika med izmerjenim in atmosferskim tlakom.

riž. 2.

Oglejmo si ravnotežne pogoje za odprto posodo, napolnjeno s tekočino, na katero je v točki A priključena odprta zgornja cev (slika 2). Pod vplivom teže ali nadtlaka сЧgЧh se tekočina v cevi dvigne na višino h p. Določena cev se imenuje piezometer, višina h p pa je piezometrična višina. Predstavimo osnovno hidrostatično enačbo glede na ravnino, ki poteka skozi točko A. Tlak v točki A s strani posode je definiran kot:

s strani piezometra:

to pomeni, da piezometrična višina označuje količino nadtlaka na mestu, kjer je piezometer povezan v linearnih enotah.

riž. 3.

Poglejmo zdaj ravnotežne pogoje za zaprto posodo, kjer je tlak na prosti površini P 0 večji od atmosferskega tlaka P atm (slika 3.)

Pod delovanjem tlaka P 0, večjega od P atm, in utežnega tlaka scChgChh, se tekočina v piezometru dvigne na višino h p večjo kot v primeru odprte posode.

Tlak v točki A s strani posode:

s strani odprtega piezometra:

iz te enakosti dobimo izraz za h p:

Z analizo dobljenega izraza ugotovimo, da v tem primeru piezometrična višina ustreza tudi vrednosti nadtlaka na mestu priključka piezometra. V tem primeru je nadtlak sestavljen iz dveh izrazov: zunanji nadtlak na prosti površini P "0 g = P 0 - P atm in utežni tlak cChgChh

Nadtlak je lahko tudi negativna količina, imenovana vakuum. Torej, v sesalnih šobah centrifugalnih črpalk, v toku tekočine pri izlivu iz valjastih šob, v vakuumskih kotlih se v tekočini tvorijo območja s tlakom pod atmosferskim, t.j. območja vakuuma. V tem primeru:

riž. 4.

Vakuum je pomanjkanje tlaka na atmosferski tlak. Naj je absolutni tlak v rezervoarju 1 (slika 4) manjši od atmosferskega tlaka (npr. del zraka se izprazni s pomočjo vakuumske črpalke). Rezervoar 2 vsebuje tekočino, rezervoarji pa so povezani z ukrivljeno cevjo 3. Atmosferski tlak deluje na površino tekočine v rezervoarju 2. Ker je tlak v rezervoarju 1 manjši od atmosferskega, se tekočina v cevi 3 dvigne na določeno višino, ki se imenuje višina vakuuma in je označena. Količina se lahko določi iz ravnotežnega pogoja:

Največja vrednost vakuumskega tlaka je 98,1 kPa ali 10 mw, v praksi pa tlak v tekočini ne more biti manjši od nasičenega parnega tlaka in je enak 7-8 mw.

V klasični fiziki, na primer v termodinamiki, se tlak meri v enotah absolutnega tlaka glede na absolutni vakuum, ko pa govorimo o tlaku v tehnologiji, običajno mislimo na t.i. instrumentalni ali nadtlak (včasih se imenuje tudi "delujoči", zelo redko pa "manometer").

Vsi ti koncepti so povezani z naslednjo preprosto enakostjo: Absolutni tlak na planetu Zemlja je skupni tlak, ki deluje na snov, ali z drugimi besedami, je vsota atmosferskega (barometričnega) in presežnega tlaka:

R abs = R atm + R g

Razlika med konceptoma je, da:

• instrumentalni ali merilni ("dejavni", "manometrični") tlak se meri glede na atmosferski ali:
• ničelni instrumentni (manometrični) tlak je enak atmosferskemu (barometričnemu) tlaku, oz
• absolutni vakuum je enak "minus ena atmosfera" instrumentalnega (manometričnega, manometra) tlaka in je hkrati enak nič absolutnega tlaka.

Ne pozabite, da v veliki večini primerov v inženirskem življenju, ko govorimo o tlaku, pomenijo ravno instrumentalni (presežni) tlak. Ampak vedno lahko znova vprašaš.

Enota za tlak psig - merilni tlak (nad atmosferskim) tlak v psi (funtih na kvadratni palec) - anglosaksonska enota. Enota za tlak psia - absolutno v psi (funtih na kvadratni palec).

• Absolutni pritisk - vrednost, izmerjena glede na tlak, enaka absolutni ničli. Z drugimi besedami, tlak glede na absolutni vakuum.
• Barometrični tlak, atmosferski tlak je absolutni tlak zemeljske atmosfere. Ta vrsta tlaka je dobila ime po merilni napravi barometra, ki, kot veste, določa atmosferski tlak v določenem trenutku pri določeni temperaturi in na določeni višini nad morsko gladino. Nadtlak in vakuum se določita glede na ta tlak.
• Nadtlak - se pojavi, če obstaja pozitivna razlika med izmerjenim in zračnim tlakom. To pomeni, da je nadtlak vrednost, za katero je izmerjeni tlak večji od zračnega tlaka. Za merjenje te vrste tlaka se uporablja manometer. To je očitno pozitivni manometrični tlak.
• Vakuumski ali drugače vakuumski tlak je količina, za katero je izmerjeni tlak instrumenta manjši od zračnega tlaka. Če je nadtlak prikazan v pozitivnih enotah, potem je vakuum v negativni od -103 do 0 kPa. Naprave, ki lahko merijo to vrsto tlaka, se imenujejo vakuumski merilniki. To je seveda negativni tlak instrumenta.
• Diferencialni tlak e se pojavi, ko se en tlak primerja z drugim. V ožjem pomenu so vse vrste pritiska, razen absolutnega, diferencialne :)

Z uporabo osnovne hidrostatične enačbe za dve točki, od katerih se ena nahaja na prosti površini, dobimo:

kje R 0 - pritisk na prosto površino;

z 0 - z = h- točkovna globina potopitve A.

Iz tega sledi, da se tlak v tekočini povečuje z globino potopitve in formulo absolutni hidrostatični tlak na točki mirujoče tekočine ima obliko:

. (3.10)

Pogosto je tlak na prosti površini vode enak atmosferskemu tlaku R 0 = p pri, v tem primeru je absolutni tlak definiran kot:

ampak kličejo nadtlak in označi r hb.

Nadtlak je opredeljen kot razlika med absolutnim in atmosferskim tlakom:

pri p 0 = p pri:

.

Absolutni hidrostatični tlak je lahko manjši od atmosferskega tlaka, vendar je vedno večji od nič. Nadtlak je lahko večji ali manjši od nič.

Pozitiven nadtlak se imenuje manometer tlaka p man:

Manometer kaže, za koliko je absolutni tlak višji od atmosferskega (slika 3.7).

Negativen nadtlak se imenuje vakuumski tlak r vac:

Vakuumski tlak kaže, koliko je absolutni tlak nižji od atmosferskega tlaka.

Praktično največji vakuum v tekočini je omejen z vrednostjo nasičenega parnega tlaka tekočine pri določeni temperaturi.

Grafično ponazorimo razmerje med absolutnim, manometričnim in vakuumskim tlakom (glej sliko 3.7).

Predstavljajte si ravnino, na vseh točkah katere je absolutni tlak p abs= 0 (vrstica 0-0 na sl. 3.7). Nad to ravnino je na razdalji, ki ustreza atmosferskemu tlaku, ravnina, na vseh točkah katere p abs=p pri(vrstica A-a). Torej linija 0-0 je osnova za odčitavanje absolutnega tlaka in črta A-A - osnova za odčitavanje manometerskega tlaka in vakuuma.

Če na točki Z p abs (Z) je večja od atmosferske, potem je oddaljenost od točke Z do črte A-a bo enak manometrskemu tlaku p m (C) na točki Z... Če na točki D v absolutnem tlaku tekočine p abs (D) manjša od atmosferske, potem je oddaljenost od točke D do črte A-a bo ustrezal vakuumskemu tlaku p (vac) D na točki D.

Instrumente za merjenje hidrostatskega tlaka lahko razdelimo v dve skupini: tekočina in mehansko... Instrumenti za merjenje tlaka tekočine temeljijo na principu komunikacijskih posod.

Najpreprostejša naprava za merjenje tlaka tekočine je piezometer. Piezometer je prozorna cev s premerom najmanj 5 mm (da se prepreči kapilarnost). En konec je pritrjen na posodo, v kateri se meri tlak, drugi konec pa je odprt. Shema namestitve piezometra je prikazana na sl. 3.8, a.

Absolutni tlak v posodi na točki Z povezava piezometra v skladu s formulo (3.10 *) je:

kje h str Je višina dviga tekočine v piezometru (piezometrična višina).

Iz enačbe (3.11) ugotovimo, da:

.

riž. 3.8. Shema namestitve piezometrov: a - za merjenje tlaka na točki
pridružitev; b - za merjenje tlaka v posodi nad prosto površino

Tako je višina dviga tekočine v piezometru določena s presežnim (manometričnim) tlakom na točki Z... Z merjenjem višine dviga tekočine v piezometru lahko določite nadtlak na mestu njegove povezave.

S piezometrom lahko določite tlak R 0 v posodi nad prosto površino. Točkovni pritisk Z:

, (3.12)

kje h C- točkovna globina potopitve Z glede na nivo tekočine v posodi.

Iz enačb (3.11) in (3.12) ugotovimo:

V tem primeru zaradi lažjega določanja razlike h p - h C Shema namestitve piezometra je lahko, kot je prikazano na sl. 3.8, b.

Piezometer je zelo občutljiv in natančen instrument, vendar je primeren le za merjenje nizkih tlakov, pri visokih tlakih je cev piezometra predolga, kar otežuje merjenje. V teh primerih se uporabljajo tako imenovani tekoči manometri, pri katerih tlaka ne uravnava ista tekočina kot tekočina v posodi, kot je to v piezometru, temveč tekočina večje specifične teže; običajno je ta tekočina živo srebro. Ker je specifična teža živega srebra 13,6-krat večja od specifične teže vode, se pri merjenju enakih tlakov cev živosrebrovega manometra izkaže za veliko krajšo od piezometrične cevi in ​​sama naprava se izkaže za bolj kompaktno .

Živosrebrni manometer(slika 6.3) je običajno steklena cev v obliki črke U, katere ukrivljen komolec je napolnjen z živim srebrom. Pod pritiskom R v posodi se raven živega srebra v levem kolenu manometra zmanjša, v desnem kolenu pa se poveča. V tem primeru je hidrostatični tlak na točki A, vzeto na površini živega srebra v levem kolenu, po analogiji s prejšnjim, se določi na naslednji način:

kjer je r f in r rt- gostota tekočine v posodi oziroma živega srebra.

V primerih, ko je treba izmeriti ne tlak v posodi, ampak razliko tlaka v dveh posodah ali na dveh točkah tekočine v isti posodi, uporabite merilniki diferenčnega tlaka. Diferencialni manometer, povezan z dvema posodama A in V, je prikazano na sl. 3.10. Tukaj za pritisk R na nivoju površine živega srebra v levem kolenu imamo:

ali, odkar,

Tako je tlačna razlika določena z nivojsko razliko v dveh krakih diferencialnega manometra.

Za izboljšanje natančnosti meritev, pa tudi pri merjenju nizkih tlakov, mikromanometri.

Mikromanometer je sestavljen iz rezervoarja A, priključen na posodo, v kateri se meri tlak, in manometrično cev V, kot nagiba α do obzorja, ki ga je mogoče spremeniti. Ena od zasnov mikromanometra, tako imenovani nagnjeni mikromanometer, je prikazana na sl. 3.11.

riž. 3.11. mikromanometer

Tlak na dnu cevi, merjen z mikromanometrom, se določi z izrazom:

Mikromanometer ima večjo občutljivost, saj omogoča namesto nizke višine h preštejte dolžino l več kot manjši kot a.

Za merjenje tlaka, nižjega od atmosferskega (v posodi je vakuum), se imenujejo naprave vakuumski merilniki. Vendar pa vakuumski merilniki običajno ne merijo neposredno tlaka, ampak vakuuma, to je pomanjkanje tlaka do atmosfere. Načeloma se ne razlikujejo od živosrebrnih manometrov in so ukrivljena cev, napolnjena z živim srebrom (slika 3.12), katerega en konec A se poveže s plovilom V kjer se meri tlak R in drugi konec Z odprto. Naj na primer izmerimo tlak plina v posodi V, v tem primeru dobimo:

,

ki ustreza vakuumu v posodi se imenuje višina vakuuma in označi h vac.

Kadar je treba meriti visoke tlake, se uporabljajo instrumenti druge vrste - mehanski. Najbolj razširjena v praksi vzmetni manometer(slika 3.13, a). Sestavljen je iz votle tankostenske ukrivljene medeninaste cevi (vzmeti) A, katerega en konec je zapečaten in povezan z verigo V zobati Z; drugi konec cevi - odprt - komunicira s posodo, v kateri se meri tlak. Skozi ta konec v cev A tekočina je dobavljena. Pod delovanjem pritiska se vzmet delno izravna in s pomočjo zobniškega mehanizma požene puščico, po odstopanju katere sodimo velikost tlaka. Takšni merilniki tlaka so običajno opremljeni z graduirano skalo, ki prikazuje tlak v atmosferi, včasih pa so opremljeni s snemalniki.

Poleg tega obstajajo t.i membranski merilniki tlaka(slika 3.13, b), pri katerem tekočina deluje na tanko kovinsko (ali gumirano snov) ploščo - membrano. Nastala deformacija membrane se s pomočjo sistema vzvodov prenese na puščico, ki označuje velikost tlaka.

riž. 3.13. Z vzmetjo ( a) in membrano ( b) manometri

Toplotna enačba stanja, tako kot v večini analitičnih izrazov, ki opisujejo fizikalne zakone, vključuje absolutni tlak zaradi molekularne kinetične teorije. Obstajajo naprave, ki vam omogočajo merjenje vrednosti tega tlaka, vendar je njihova naprava precej zapletena, stroški pa visoki. V praksi je lažje organizirati merjenje ne absolutne vrednosti tlaka, temveč razlike med dvema tlakoma: želenim in atmosferskim (barometričnim). Poznavanje vrednosti atmosferskega tlaka, merjenega z določeno vrsto barometra, olajša pridobitev vrednosti absolutnega tlaka. Poznavanje povprečne vrednosti atmosferskega tlaka pogosto zagotavlja zadostno natančnost. Če je ugotovljena vrednost tlaka večja od atmosferske, se imenuje pozitivna vrednost tlačne razlike previsok pritisk, ki se meri z različnimi vrstami merilnikov tlaka. Če je ugotovljena vrednost tlaka manjša od atmosferske, je nadtlak negativen. V tem primeru se imenuje absolutna vrednost razlike tlaka vakuumski tlak; merimo ga lahko z različnimi vrstami vakuumskih merilnikov.

Če je izmerjeni tlak večji od atmosferskega, potem je Rabe = Rizb. + Rathm .; če je izmerjeni tlak manjši od atmosferskega,

NA Rabe. = Rathm. - Jarek * In Rvak = - Rizb.

Dimenzija tlaka [р] = ML - | T “2. Enota za tlak v mednarodnem sistemu enot se imenuje pascal(Pa). Pascal je enak tlaku, ki ga povzroča sila 1 N, enakomerno porazdeljena po površini, ki je normalna nanjo, s površino 1 m 2: 1 Pa = 1 Nm -2 = 1 kg m 1 c "2. V Združenih državah, Združenem kraljestvu in nekaterih drugih državah se tlak v praksi pogosto meri v funtih na kvadratni palec (lb / sq.inch ali psi).! bar = 10 Pa = 14,5 psi.

Dolga (približno 1 m) cev, zaprta na enem koncu, napolnjena z živim srebrom in spuščena z odprtim koncem v posodo z živim srebrom, ki komunicira z ozračjem, se imenuje živosrebrni barometer. Omogoča vam, da določite atmosferski tlak po višini kolone živega srebra, ki polni cev. Napravo je prvi opisal E. Torricelli leta 1644. Izvajanje sistematičnih kvantitativnih meritev atmosferskega tlaka z živosrebrnim barometrom je leta 1647 predlagal Descartes. Delovanje naprave temelji na dejstvu, da tlak v območju nad površino živega srebra v cevi je zanemarljiva (prostornina prostora nad živim srebrom v cevi se imenuje toricelijanska praznina). V tem primeru iz pogojev mehanskega ravnovesja živega srebra sledi razmerje med atmosferskim tlakom in višino živosrebrovega stebra: po = pgh. Parni tlak živega srebra v Torricellijevi praznini pri temperaturi T = 273 K je 0,025 Pa.

Atmosferski tlak (ali atmosferski tlak) je odvisen od nadmorske višine opazovalnega mesta in vremenskih razmer. V normalnih razmerah na morski gladini je višina živosrebrovega stolpca približno 76 cm in se z dvigom barometra zmanjšuje.

V geofiziki sprejet model standardno vzdušje, v katerem gladina morja ustreza temperaturi T= 288,15 K (15 °C) in tlak po = 101325,0 Pa. Plinsko stanje z enakim tlakom pri temperaturi T= 273,15 K (0 °C se imenuje normalnih razmerah. Vrednosti, ki so blizu vrednosti atmosferskega tlaka, so pt = 9,81 10 4 Pa, p in = 10 5 Pa in pp = 1,01 PLO 5 Pa se v naravoslovju in tehnologiji uporabljajo za merjenje tlaka in se imenujejo tehnično vzdušje(rt), bar(pv) in fizično vzdušje(pp).

Pri konstantni temperaturi atmosfere je sprememba tlaka z višino A opisana z barometrična formula, ob upoštevanju stisljivosti zraka:

n _ _ „-Cvi / YAT

Tukaj je q molska masa zraka p = 29 = 10-3 kg mol g je gravitacijski pospešek blizu površine Zemlje, T je absolutna temperatura in R je molarna plinska konstanta I = 8,31 JK "1 mol".

Več nalog

Določite silo /?, ki jo je treba uporabiti na palici, da se bat premika s konstantno hitrostjo. Trenje je zanemarjeno.

I = 20 mm, (i-mm.

Rathm =750mmHg st [tt Hg

• 4.3.1. P = 2 barg p 2 = 6 barska koča.
• 4.3.2. R ( = 0,5 bar vac. p 2 = 5,5 barska koča
• 4.33. p x - 80 рві far 2 = 10 рві koče
• 4.3.4. p = 6-10 5 Pa koče p 2 = 30 psi h.
• 4.3.5. pj = 10 psi vac.

/ 27.09.2018

Določite absolutni in vakuumski tlak v rezervoarju. Absolutni, merilni in diferenčni tlak - nič. Kaj bomo naredili s prejetim materialom

Številčna vrednost tlaka ni določena le s sprejetim sistemom enot, temveč tudi z izbrano referenčno točko. V preteklosti so obstajali trije referenčni sistemi tlaka: absolutni, manometrični in vakuumski (slika 2.2).

riž. 2.2. Tlačne lestvice. Razmerje med pritiskom

absolutno, presežno in vakuumsko

Absolutni pritisk merjeno od absolutne ničle (slika 2.2). V tem sistemu je atmosferski tlak. Zato je absolutni pritisk

Slika 1 Primer diagrama postavitve. Slika 2 Krivulje dviga tlaka za zgradbe v primeru. Ko je za določeno lokacijo razvita ena ali več krivulj nadtlaka, je treba oceniti tveganje za gradnjo. To je običajno povezano z uporabo merila sprejemljivosti tveganja ali tolerance tveganja za poseljeno stavbo in oceno sposobnosti stavbe, da prenese projektni nadtlak. Splošni pristop k temu delu analize je ocena nadtlaka v stavbi, ki ustreza določeni verjetnosti izpostavljenosti.

Absolutni tlak je vedno pozitiven.

Nadtlak šteti od, t.j. od pogojne ničle. Za prehod iz absolutnega tlaka v nadtlak je treba od absolutnega tlaka odšteti atmosferski tlak, ki ga v približnih izračunih lahko vzamemo za 1 pri:

Če ta raven nadtlaka zadostuje, da povzroči škodo na zgradbi, kar povzroči poškodbe njenih stanovalcev, postane verjetnost eksplozije neznosna in potrebna je neka oblika zmanjšanja tveganja. Za večino stavb »konvencionalne« gradnje ta količina nadtlaka ne more povzročiti večje škode na zgradbi ali poškodovati stanovalce v stavbah. Nekatera okna so lahko poškodovana in druge manjše poškodbe, vendar je malo verjetno, da bi zgradba utrpela strukturno okvaro.

Če domnevamo, da so zgradbe oblikovane iz jekla s kovinskimi oblogami, lahko 7 psi povzroči znatno škodo do te mere, da se zgradbe lahko poškodujejo. Ne pričakuje se, da se bodo zgradbe zrušile, vendar se lahko pojavijo znatne deformacije in verjetno je, da bo prišlo do izgube večine zunanje kovinske obloge. Ta vrsta rezultatov kaže, da je treba nadzorne in laboratorijske zgradbe prestaviti ali nadgraditi, da bodo vzdržale nadtlake do 7 psi, da bi zaščitili potnike pred poškodbami.

Nadtlak se včasih imenuje manometrični tlak.

Vakuumski tlak ali vakuum imenujemo pomanjkanje tlaka na atmosferski

Nadtlak kaže bodisi presežek nad atmosferskim bodisi pomanjkanje atmosferskega. Jasno je, da je vakuum mogoče predstaviti kot negativni nadtlak

Razmerje med verjetnostjo in posledico nam omogoča, da dogodke z velikimi posledicami upoštevamo glede na njihovo majhno verjetnost in kaže, da so najverjetnejši dogodki dogodki z majhnim učinkom nadtlaka. Simulacije eksplozije predvidevajo tako nadtlak kot zagon za vsako eksplozijo.

Uporaba krivulj nadtlaka predstavlja pomemben napredek pri lociranju stavbe zgolj na podlagi analize posledic. Če za zgradbo ni pomembnih strupenih ali požarnih nevarnosti, je lahko taka analiza podlaga za odločanje o lokaciji.

Kot lahko vidite, se te tri tlačne lestvice med seboj razlikujejo bodisi po začetku bodisi po smeri štetja, čeprav se lahko samo štetje v tem primeru izvede v istem sistemu enot. Če je tlak določen v tehničnih atmosferah, potem je oznaka enote tlaka ( pri) je dodeljena še ena črka, odvisno od tega, kateri tlak je vzet kot "nič" in v kateri smeri se vzame pozitiven odčitek.

Babita je diplomirana elektrotehnika in je poučevala študente tehnike ter dodiplomske medicinske in zobozdravstvene ordinacije. V tej lekciji bomo definirali pojme absolutni, atmosferski in manometerski tlak ter raziskali enačbo, ki povezuje te tri izraze. Videli bomo tudi primere kalibracijskega tlaka.

Vozite se po avtocesti in opazite, da je avto rahlo vlečen vstran. Torej, avto odpeljete k svojemu mehaniku Mikeu, izkušenemu mehaniku, ki takoj opazi, da so pnevmatike videti rahlo počene. Za preverjanje pnevmatik uporablja manometer in pravi, da imajo sprednje pnevmatike 29 psi. Prav tako preveri stransko stran pnevmatike in odčita idealen tlak za vaša kolesa – 32 psi; tako napihne vse štiri pnevmatike na 32 psi. Mike priporoča, da redno preverjate svoje pnevmatike, da se prepričate, da so v popolnem profilu.

Na primer:

Absolutni tlak je 1,5 kg / cm 2;

Nadtlak je 0,5 kg / cm 2;

Vakuum je 0,1 kg / cm 2.

Najpogosteje inženirja ne zanima absolutni tlak, temveč njegova razlika od atmosferskega tlaka, saj na stene konstrukcij (cisterne, cevovoda itd.) običajno vpliva razlika v teh tlakih. Zato v večini primerov instrumenti za merjenje tlaka (manometri, vakuumski merilniki) neposredno kažejo presežni (manometrični) tlak oziroma podtlak.

Vozite se počutite varno, in to se zgodi, ko se začnete spraševati: kaj je manometer? Na gladini morja ima zrak nad površjem težo zaradi težnosti. To težo je mogoče čutiti na površini, na katero pritiska, in ta tlak poznamo kot atmosferski tlak, imenovan Patm. Torej, če še naprej rastemo na višini, je na tej ravni manj zraka, zato se teža ustrezno zmanjša. Sčasoma bomo dosegli točko, kjer ni zraka.

Tlak na tej točki je nič, zato se tlak, izmerjen glede na tlak v vakuumu, imenuje absolutni tlak, označen s Pabs. Razlika med absolutnim in atmosferskim tlakom je tisto, čemur pravimo manometrični tlak. Lahko ga izračunamo, če poznamo absolutni in atmosferski tlak s to formulo.

Enote tlaka. Kot izhaja iz same definicije tlaka, njegova dimenzija sovpada z dimenzijo napetosti, t.j. je dimenzija sile, ki se nanaša na dimenzijo površine.

Pascal je vzet kot enota tlaka v mednarodnem sistemu enot (SI) - tlak, ki ga povzroča sila, enakomerno porazdeljena po površini, ki je normalna nanjo, tj. Poleg te enote tlaka se uporabljajo povečane enote: kilopascal (kPa) in megapascal (MPa):

Merilni tlak je običajno naveden v funtih na kvadratni palec. Torej, ko vaš mehanik izmeri tlak v pnevmatikah in napolni zrak do 32 psi, izmeri tlak v pnevmatiki, ki je nad atmosferskim tlakom. Atmosferski tlak na morski gladini je 7 psi.

Manometrični tlak je mogoče meriti za vse tekočine - zrak in tekočine. Primer je živosrebrov barometer, ki kaže atmosferski tlak. To je bil edini način za merjenje atmosferskega tlaka pred desetletji. V tem primeru se steklena cev, ki je na enem koncu zaprta, napolni z živim srebrom in nato obrnjena navzdol v posodo z živim srebrom. Ko živo srebro pade z gravitacijo, ustvari vakuum na vrhu zaprtega konca cevi.

V tehnologiji trenutno v nekaterih primerih še naprej uporabljajo tehnični ICGSS (meter, kilogram-sila, sekunda, a) in fizični CGS (centimeter, gram, sekunda) sistem enot. Uporabljajo se tudi nesistemske enote - tehnična atmosfera in bar:

Prav tako ne smete zamenjevati tehničnega vzdušja s fizičnim, ki ima še vedno nekaj porazdelitve kot enota pritiska:

Ko se atmosferski tlak poveča, se tlak na površini živega srebra v posodi poveča in povzroči povečanje količine živega srebra v stekleni cevi; zato se raven živega srebra v stekleni cevi ustrezno poveča. Nato lahko odčitate atmosferski tlak kot vrednost, vrezano na stekleno cev na vrhu živosrebrovega stolpca.

Poiščite težo, ki jo je dvignila hidravlična stiskalnica, ko je sila, ki deluje na bat, 500 N. 3 Problem 3 Izračunajte tlak zaradi 3-palčnega stebra. Poiščite jakost pritiska na površini obeh tekočin in na dnu rezervoarja 8 Problem 7 Premera malega bata in velikega bata hidravlične dvigalke sta 3 cm oziroma 10 cm. Poiščite težo, ki jo dvigne veliki bat, ko: so bati poravnani. mali bat je 40 cm višji od velikega bata. Absolutni tlak: definiran kot tlak, ki se meri glede na absolutni tlak vakuuma. Manometrični tlak: definiran kot tlak, ki se meri z merilnim instrumentom, tlak, pri katerem se atmosferski tlak vzame kot referenčna točka. Barometrični tlak je na lestvici označen kot nič. Vakuumski tlak: definiran kot tlak pod atmosferskim tlakom. Merilniki so opredeljeni kot naprave, ki se uporabljajo za merjenje tlaka na točki v tekočini z uravnoteženjem stolpca tekočine z enakim ali različnim stolpcem tekočine. Razvrščamo jih na: preproste merilnike tlaka, merilnike diferenčnega tlaka. 2 mehanska senzorja. Mehanski senzorji so opredeljeni kot naprave, ki se uporabljajo za merjenje tlaka z uravnoteženjem stolpca tekočine z vzmetjo ali mrtvo maso. Središče cevke je 12 cm pod nivojem živega srebra na desni strani. Drugi konec merilnika je odprt za ozračje. Desna stran merilnika vsebuje živo srebro in je odprta za ozračje. Stik med vodo in živim srebrom je v levem udu. Opišite vrstni red v obeh primerih. Odčitek manometra, prikazan na sliki, kaže, ko je posoda prazna. Voda. 23. Za poglobljen pogled na vakuumske sisteme preberite Nastavitev vakuuma, zmanjšanje prihrankov energije pri pnevmatskih sistemih, ravnanje z vakuumom in načrtovanje z vakuumom in priseski.

2.1.3. Lastnosti hidrostatičnega tlaka

Hidrostatični tlak ima dve glavni lastnosti.

1. lastnost. Sile hidrostatičnega tlaka v tekočini v mirovanju so vedno usmerjene navznoter vzdolž normale na mesto delovanja, t.j. so kompresijski.

V industrijskem vakuumskem sistemu vakuumska črpalka ali generator odstranjuje zrak iz sistema, da ustvari diferenčni tlak. Vendar pa je za izračun spremembe delovne sile ali prostornine v vakuumskih sistemih potreben negativni manometrični tlak ali pretvorba absolutnega tlaka. Groba, do 28 palcev. ... Od tega je sam ventilator ekonomična izbira za samostojne ali namenske vakuumske sisteme. V večini aplikacij je pomembno, da lahko generator izvleče zahtevani vakuum v najkrajšem možnem času, da zmanjša porabo zraka.

Ta lastnost je dokazana s protislovjem. Če predpostavimo, da so sile usmerjene vzdolž normale navzven, potem je to enakovredno pojavu nateznih napetosti v tekočini, ki jih ta ne more zaznati (to izhaja iz lastnosti tekočine).

2. lastnost... Velikost hidrostatičnega tlaka na kateri koli točki tekočine je enaka v vseh smereh, t.j. ni odvisna od orientacije v prostoru mesta, na katerem deluje

V fiziki se za fizikalno količino "tlaka" uporabljajo različni izrazi. Za boljše razumevanje jih je treba tukaj razložiti. Tlak, izmerjen glede na atmosferski tlak ali atmosferski tlak, se imenuje manometrični tlak. V zaprtih prostorih, na primer, do presežnega tlaka pride, ko hkrati volumetrični volumen prodre v prostor bolj, kot se pojavi. Če je tlak v določenem volumnu, na primer posodi, manjši od tlaka okolice zunaj posode, obstaja negativna tlačna razlika.

Temu pravimo tudi vakuum. Razlika v idealnem vakuumu se meri pri absolutnem tlaku. Zato zunanji vplivi, kot sta vreme ali nadmorska višina, ne vplivajo na rezultat meritve. Tlak je vedno povezan z absolutno ničelno točko - absolutnim vakuumom. Dobro znan kazalnik absolutnega tlaka je tlak okolice. Vse fizikalne formule za tlak običajno delujejo s podatki o absolutnem tlaku. To velja tudi za formule, predstavljene na teh straneh.

kjer je - hidrostatični tlak v smeri koordinatnih osi;

Enako v poljubni smeri.

Da bi dokazali to lastnost, izoliramo v stacionarni tekočini osnovni volumen v obliki tetraedra z robovi, vzporednimi s koordinatnimi osmi in s tem enakimi , in (slika 2.3).

Če je treba razlikovati, se to naredi z oznakami za relativni in za absolutni tlak. Merjenje relativnega tlaka vedno meri razliko s prevladujočim tlakom okolice. Vendar na to vpliva ustrezna oddaljenost do morske gladine in vremenske spremembe ter se nenehno spreminja. Zato se specifikacija relativnega tlaka vedno nanaša na trenutni atmosferski tlak in je odvisna od njega. V zvezi s tem govorimo o nadtlaku, ko je tlak večji od tlaka okolice ali ko je tlak nižji od tlaka okolice.

riž. 2.3. Shema za dokazovanje lastnine

neodvisnost hidrostatičnega tlaka od smeri

Naj predstavimo zapis: - hidrostatični tlak, ki deluje na ploskev, ki je normalna na os;

Pritisk na obraz, ki je normalen na os;

Tlak, ki deluje na nagnjeni rob;

Tako je preskusni tlak vedno določen kot relativni tlak. Ustrezni regulatorji tlaka samodejno nastavijo zahtevani preskusni tlak kot tlačno razliko glede na trenutni tlak okolice. Ustrezni prikaz tlaka se vedno nanaša na tlak okolice.

Vendar pa se pri nekaterih napravah preskusni tlak meri z oddajniki absolutnega tlaka. V tem primeru je tlak prikazan glede na absolutni vakuum. Dobro znan sistem za merjenje absolutnega tlaka je barometer. Meri trenutni prevladujoči atmosferski tlak proti absolutni ničli.

Območje tega obraza;

Gostota tekočine.

Zapišimo ravnotežne pogoje za tetraeder (kot za togo telo) v obliki treh enačb projekcij sil in treh enačb momentov:

Ko se prostornina tetraedra v meji zmanjša na nič, se sistem delujočih sil pretvori v sistem sil, ki potekajo skozi eno točko, in tako enačbe trenutkov izgubijo pomen.

Tako znotraj izbrane prostornine na tekočino deluje enotna masna sila, katere projekcije pospeškov so enake , , in. V hidravliki je običajno, da se masne sile nanašajo na enoto mase, in ker bo projekcija sile enote mase številčno enaka pospešku.

kjer je: - projekcije enotne masne sile na koordinatno os;

tekoča masa;

Pospešek.

Sestavimo ravnotežno enačbo za izbrano prostornino tekočine v smeri osi , ob upoštevanju, da so vse sile usmerjene vzdolž normalk na ustrezna področja znotraj prostornine tekočine:

kjer je projekcija sile iz hidrostatičnega tlaka;

Projekcija sile iz tlaka;

Projekcija masne sile, ki deluje na tetraeder.

Deljenje enačbe (2.2) s površino , ki je enaka predvideni površini nagnjene ploskve na letalu , tj. , dobiti

Ker se velikost tetraedra nagiba k nič, zadnji člen enačbe vsebuje faktor , tudi teži k nič, tlak in ostanejo končne količine.

Zato v meji dobimo

Podobno sestavimo ravnotežne enačbe vzdolž osi in, najdemo

Ker so dimenzije tetraedra , in in naklon mesta vzamemo poljubno, potem bo posledično v meji, ko se tetraeder skrči do točke, pritisk na tej točki v vseh smereh enak. Q.E.D.

Obravnavana lastnost tlaka v stacionarni tekočini se pojavi tudi, ko se premika neviscidna (idealna) tekočina. Ko se realna tekočina premika, nastanejo tangencialne napetosti, zaradi katerih tlak v resnični tekočini, strogo gledano, nima te lastnosti.

Na splošno tlak v točki je odvisen od koordinat obravnavane točke, pri nestalnem gibanju tekočine pa se lahko spreminja na vsaki dani točki skozi čas:.

Kljub vsej trivialnosti in preprostosti vprašanja se zgodi, da ljudje ne razumejo popolnoma bistva pojmov "absolutni tlak", "presežni tlak", "diferenčni tlak", (normalni) "atmosferski tlak" itd., jih zmedejo ali ne razumejo.samo kvantitativno, ampak tudi kvalitativno razliko med seboj. Na tej strani smo se odločili napisati nekaj besed o konceptu različnih pritiskov. Spodaj nismo želeli posredovati popolnih informacij o tem vprašanju - zlahka jih je mogoče najti, na primer v Wikipediji -, ampak smo poskušali, nasprotno, na kratko opisati glavni pomen teh pojmov.

Absolutni pritisk

Izraz "absolutni tlak" se nanaša na metodo označevanja tlaka glede na referenčno točko. Absolutni tlak je tlak, za katerega se kot referenčna točka uporablja absolutni vakuum. Predpostavlja se, da ne more biti tlaka, ki je manjši od absolutnega vakuuma - zato je glede nanj vsak tlak mogoče označiti s pozitivnim številom.

Absolutni tlak, ki leži med absolutnim vakuumom in tlakom, za katerega se šteje, da je na voljo na morski gladini (normalni atmosferski tlak = 101325 Pa ≈ 760 mm ≈ 1 absolutni bar), je delni vakuum.

Absolutni tlak, katerega vrednost je višja od ravni normalnega atmosferskega tlaka, lahko imenujemo tudi manometrični tlak, z referenčno točko, ki se vzame kot standardni atmosferski tlak. Absolutni tlak je enak merilnemu tlaku plus atmosferski tlak.

Na črki je včasih s črko podčrtano tisto, kar je točno označeno kot absolutni tlak a tako v ruščini kot v angleščini in nemščini, na primer: bar (s). Na primer, tlak na morski gladini je približno 1 bar (a).

Nadtlak

Manometrični tlak, tako kot absolutni tlak, se nanaša na referenčno točko za prikaz tlaka. Manometrični tlak je tlak, ki se uporablja kot referenčna točka, normalni atmosferski tlak.

Manometrični tlak je enak absolutnemu tlaku minus atmosferskemu tlaku. Na primer, tlak morske gladine 1 bar (a) je lahko označen tudi kot nadtlak 0 bar (s).

V pisni obliki je navedba presežnega tlaka včasih podčrtana s črko in V ruskem jeziku, g v angleščini (iz slov merilec, torej naprava [nov tlak] - ker to je presežni tlak, ki se običajno prikaže na manometrih), in črka ü v nemščini (iz slov Überdruck, to je "nadtlak").

Atmosferski tlak, normalni atmosferski tlak

Koncept atmosferskega tlaka se kvalitativno razlikuje od pojmov manometričnega in absolutnega tlaka in se ne nanaša na referenčno točko, temveč na mesto merjenja. Atmosferski tlak je tlak, ki je na voljo na kateri koli točki merjenja na Zemlji. Atmosferski tlak se lahko močno razlikuje glede na nadmorsko višino in vremenske razmere. Kar zadeva referenčno točko, je atmosferski tlak vedno absoluten.

Različne vrednosti se vzamejo kot normalni atmosferski tlak v okviru različnih standardov, ki so jih razvile različne organizacije - najpogostejša pa je sprejetje 101325 Pa kot normalnega atmosferskega tlaka. Med evropskimi proizvajalci opreme je tudi običajno, da ta tlak ustreza 1 baru.

Diferencialni tlak

Diferencialni tlak je razlika med tlakom na dveh merilnih točkah. Ni niti absolutna niti pretirana in se običajno uporablja kot indikator padca tlaka v kateri koli opremi ali njeni komponenti (najpogosteje na filtrih za čiščenje stisnjenega zraka in plinov).