Виды давления. Вакуум. Пьезометрический и гидростатический напоры

Рассмотрим закрытый сосуд с жидкостью, к которому в точке А присоединена стеклянная трубка, называемая открытым пьезометром. Если в сосуде на поверхности жидкости давления больше атмосферного , которое действует на поверхность жидкости, находящейся в трубке, то уровень ее в трубке будет выше, чем в сосуде.

 

 

Величина h от точки А до свободной поверхности жидкости в пьезометре называется пьезометрической высотой которая показывает величину избыточного давления(манометрического) в точке А. т. е. .

На точке А действует абсолютное (полное) давление, которое со стороны сосуда слагается из давления на свободную поверхность и избыточного , а со стороны пьезометрической трубки — из атмосферного' (барометрического) и избыточного . Следовательно, можно записать: и , откуда

,тогда

Если на произвольной высоте взять горизонтальную плоскость сравнения О— О и обозначить через z координату точки А, то высоту поднятия воды в пьезометрической трубке относительно этой

плоскости называют пьезометрическим напором .

 

Для закрытого сосуда пьезометрический напор равен:

Здесь следует заметить, что для всего рассматриваемого объема жидкости пьезометрическая высота остается неизменной, т. е.

Очевидно, и пьезометрический напор во всех точках покоящийся жидкости одинаков, т. е.

Так как давление на поверхность жидкости в сосуде и сумма высот h и z одинаковы для всех точек жидкости, то

где - гидростатический напор.

Можно отметить, что для всех точек покоящейся жидкости уровни пьезометрических и гидростатических высот лежат соответственно в двух плоскостях и.

Если давление на свободной поверхности жидкости будет меньше атмосферного, то плоскость будет, ниже свободной поверхности на величину .

Абсолютное, атмосферное давление и вакуум можно связать уравнением . откуда

Вакуум — это недостаток давления в сосуде до атмосферного