Obrazloženje promjena statičkih dinamičkih i ukupnih pritisaka. Bernoullijeva jednadžba

Sistemi grijanja moraju biti ispitani na otpornost na pritisak

Iz ovog članka ćete naučiti šta je statički i dinamički pritisak sistema grijanja, zašto je potreban i po čemu se razlikuje. Razmotriće se i razlozi njegovog povećanja i smanjenja i načini njihovog otklanjanja. osim toga, razgovaraćemo o pritisku razni sistemi grijanje i metode ove provjere.

Vrste pritisaka u sistemu grijanja

Postoje dvije vrste:

  • statistički;
  • dinamičan.

Koliki je statički pritisak sistema za grejanje? To je ono što nastaje pod uticajem gravitacije. Voda pod sopstvenom težinom pritiska na zidove sistema silom proporcionalnom visini do koje se diže. Od 10 metara ovaj pokazatelj je jednak 1 atmosferi. U statističkim sistemima se ne koriste protočne puhalice, a rashladna tečnost cirkuliše kroz cevi i radijatore gravitacijom. Ovo su otvoreni sistemi. Maksimalni pritisak u otvoreni sistem grijanje je oko 1,5 atmosfere. AT moderna gradnja takve se metode praktički ne koriste, čak i kada se instaliraju autonomni krugovi seoske kuće. To je zbog činjenice da je za takvu shemu cirkulacije potrebno koristiti cijevi velikog promjera. Nije estetski ugodan i skup.

Dinamički pritisak u sistemu grijanja može se podesiti

Dinamički pritisak u zatvoreni sistem grijanje se stvara umjetnim povećanjem protoka rashladne tekućine elektricna pumpa. Na primjer, ako govorimo o visokim zgradama ili velikim autoputevima. Iako se sada čak iu privatnim kućama koriste pumpe prilikom ugradnje grijanja.

Bitan! Govorimo o viškom tlaka bez uzimanja u obzir atmosferskog tlaka.

Svaki od sistema grijanja ima svoju dopuštenu vlačnu čvrstoću. Drugim riječima, može izdržati različito opterećenje. Da saznam šta radni pritisak u zatvorenom sistemu grijanja potrebno je statičnom koji stvara stub vode dodati dinamički, pumpan pumpama. Za ispravan rad sistema, manometar mora biti stabilan. Manometar je mehanički uređaj koji mjeri silu kojom se voda kreće u sistemu grijanja. Sastoji se od opruge, strelice i vage. Mjerila su postavljena na ključnim lokacijama. Zahvaljujući njima možete saznati koliki je radni pritisak u sistemu grijanja, kao i identificirati kvarove u cjevovodu tokom dijagnostike.

Pritisak pada

Za kompenzaciju padova, dodatna oprema je ugrađena u krug:

  1. ekspanzioni rezervoar;
  2. ventil za ispuštanje rashladne tečnosti u nuždi;
  3. otvore za vazduh.

Vazdušni test - probni pritisak sistema grejanja se povećava na 1,5 bara, zatim spušta na 1 bar i ostavlja pet minuta. U tom slučaju gubici ne bi trebali prelaziti 0,1 bar.

Ispitivanje vodom - pritisak se povećava na najmanje 2 bara. Možda i više. Zavisi od radnog pritiska. Maksimalni radni pritisak sistema grejanja mora se pomnožiti sa 1,5. Za pet minuta gubitak ne bi trebao biti veći od 0,2 bara.

panel

Hladno hidrostatičko ispitivanje - 15 minuta pri pritisku od 10 bara, gubitak ne veći od 0,1 bara. Toplo testiranje - podizanje temperature u krugu na 60 stepeni tokom sedam sati.

Testirano sa vodom, pumpanje 2,5 bara. Dodatno se provjeravaju bojleri (3-4 bara) i pumpne jedinice.

Mreža grijanja

Dozvoljeni pritisak u sistemu grejanja postepeno se povećava na nivo veći od radnog za 1,25, ali ne manji od 16 bara.

Na osnovu rezultata ispitivanja sastavlja se akt, koji je dokument kojim se potvrđuju iskazi navedeni u njemu. karakteristike performansi. To uključuje, posebno, radni pritisak.

Pitanje 21. Klasifikacija instrumenata za mjerenje pritiska. Uređaj elektrokontaktnog manometra, metode njegove provjere.

U mnogim tehnološkim procesima pritisak je jedan od glavnih parametara koji određuju njihov tok. To uključuje: pritisak u autoklavima i komorama za paru, pritisak vazduha u procesnim cevovodima, itd.

Određivanje vrijednosti pritiska

Pritisak je veličina koja karakteriše efekat sile po jedinici površine.

Prilikom određivanja veličine tlaka uobičajeno je razlikovati apsolutni, atmosferski, manometarski i vakuumski tlak.

Apsolutni pritisak (str a ) - ovo je pritisak unutar bilo kog sistema, pod kojim se nalazi gas, para ili tečnost, meren od apsolutne nule.

Atmosferski pritisak (str in ) koju stvara masa vazdušnog stuba zemljine atmosfere. Ima promjenjivu vrijednost u zavisnosti od visine područja iznad nivoa mora, geografske širine i meteoroloških uslova.

Nadpritisak određena je razlikom između apsolutnog tlaka (p a) i atmosferskog tlaka (p b):

r izb \u003d r a - r c.

vakuum (vakuum) je stanje gasa u kojem je njegov pritisak manji od atmosferskog. Kvantitativno, vakuumski pritisak je određen razlikom između atmosferskog pritiska i apsolutnog pritiska unutar vakuumskog sistema:

p vak \u003d p in - p a

Prilikom mjerenja tlaka u pokretnim medijima, koncept tlaka se podrazumijeva kao statički i dinamički pritisak.

Statički pritisak (str st ) je pritisak koji zavisi od potencijalne energije gasovitog ili tečnog medija; određena statičkim pritiskom. Može biti višak ili vakuum, u određenom slučaju može biti jednak atmosferskom.

Dinamički pritisak (str d ) je pritisak zbog brzine protoka gasa ili tečnosti.

Ukupni pritisak (str P ) pokretni medij se sastoji od statičkog (p st) i dinamičkog (p d) pritiska:

r p \u003d r st + r d.

Jedinice pritiska

U SI sistemu jedinica, jedinicom pritiska smatra se djelovanje sile od 1 H (njutn) na površinu od 1 m², odnosno 1 Pa (Pascal). Budući da je ova jedinica vrlo mala, za praktična mjerenja koristi se kilopaskal (kPa = 10 3 Pa) ili megapaskal (MPa = 10 6 Pa).

Osim toga, u praksi se koriste sljedeće jedinice za pritisak:

    milimetar vodenog stupca (mm vodeni stupac);

    milimetar žive (mm Hg);

    atmosfera;

    kilograma sile kvadratni centimetar(kg s/cm²);

Odnos između ovih veličina je sljedeći:

1 Pa = 1 N/m²

1 kg s/cm² = 0,0981 MPa = 1 atm

1 mm w.c. Art. \u003d 9,81 Pa \u003d 10 -4 kg s / cm² \u003d 10 -4 atm

1 mmHg Art. = 133,332 Pa

1 bar = 100.000 Pa = 750 mmHg Art.

Fizičko objašnjenje nekih mjernih jedinica:

    1 kg s / cm² je pritisak vodenog stuba visine 10 m;

    1 mmHg Art. je količina smanjenja pritiska za svakih 10m nadmorske visine.

Metode mjerenja tlaka

Široko rasprostranjena upotreba pritiska, njegova razlika i razrjeđivanje u tehnološkim procesima čini neophodnom primjenu razne metode i sredstva za merenje i kontrolu pritiska.

Metode merenja pritiska zasnivaju se na poređenju sila izmerenog pritiska sa silama:

    pritisak stupca tečnosti (živa, voda) odgovarajuće visine;

    razvija se tokom deformacije elastičnih elemenata (opruge, membrane, manometrijske kutije, mehovi i manometrijske cevi);

    težina tereta;

    elastične sile koje proizlaze iz deformacije određenih materijala i uzrokuju električne efekte.

Klasifikacija instrumenata za mjerenje tlaka

Klasifikacija prema principu djelovanja

U skladu sa ovim metodama, instrumenti za merenje pritiska mogu se, prema principu rada, podeliti na:

    tekućina;

    deformacija;

    teretni klip;

    električni.

Najrasprostranjeniji u industriji su instrumenti za mjerenje deformacija. Ostalo je, uglavnom, našlo primenu u laboratorijskim uslovima kao uzorno ili istraživačko.

Klasifikacija u zavisnosti od izmerene vrednosti

U zavisnosti od izmerene vrednosti, instrumenti za merenje pritiska se dele na:

    manometri - za mjerenje viška tlaka (pritisak iznad atmosferskog);

    mikromanometri (mjerači pritiska) - za mjerenje malih višak pritiska(do 40 kPa);

    barometri - za mjerenje atmosferskog pritiska;

    mikrovakumometri (mjeri potiska) - za mjerenje malih vakuuma (do -40 kPa);

    vakum mjerači - za mjerenje vakuumskog pritiska;

    manometri pritiska i vakuuma - za mjerenje viška i vakuumski pritisak;

    manometri - za merenje viška (do 40 kPa) i vakuumskog pritiska (do -40 kPa);

    manometri apsolutni pritisak- za mjerenje pritiska, mjerenog od apsolutne nule;

    diferencijalni manometri - za mjerenje razlike (diferencijalnih) pritisaka.

Instrumenti za merenje pritiska tečnosti

Djelovanje mjernih instrumenata za tečnost zasniva se na hidrostatičkom principu, u kojem se izmjereni tlak balansira pritiskom barijernog (radnog) stupca fluida. Razlika u nivoima u zavisnosti od gustine tečnosti je mera pritiska.

U-manometar u obliku- Ovo je najjednostavniji uređaj za mjerenje pritiska ili razlike pritisaka. To je savijena staklena cijev ispunjena radnim fluidom (živa ili voda) i pričvršćena na ploču s vagom. Jedan kraj cijevi je povezan sa atmosferom, a drugi sa objektom gdje se mjeri pritisak.

Gornja granica mjerenja dvocijevnih manometara je 1 ... 10 kPa sa smanjenom greškom mjerenja od 0,2 ... 2%. Preciznost merenja pritiska ovim alatom biće određena tačnošću očitavanja vrednosti h (vrednost razlike u nivou tečnosti), tačnost određivanja gustine radnog fluida ρ i neće zavisiti od poprečnog preseka. cijevi.

Instrumente za merenje pritiska tečnosti karakteriše odsustvo daljinskog prenosa očitavanja, male granice merenja i niska čvrstoća. Istovremeno, zbog svoje jednostavnosti, niske cijene i relativno visoke preciznosti mjerenja, široko se koriste u laboratorijama, a rjeđe u industriji.

Instrumenti za mjerenje pritiska deformacije

Zasnivaju se na balansiranju sile koju stvara pritisak ili vakuum kontroliranog medija na osjetljivom elementu sa silama elastičnih deformacija različitih vrsta elastičnih elemenata. Ova deformacija u obliku linearnih ili kutnih pomaka prenosi se na uređaj za snimanje (pokazujući ili snimajući) ili se pretvara u električni (pneumatski) signal za daljinski prijenos.

Kao osetljivi elementi koriste se jednookretne cevaste opruge, višeokretne cevaste opruge, elastične membrane, mehovi i opruge-mehovi.

Za proizvodnju membrana, mijehova i cjevastih opruga koriste se legure bronce, mesinga, krom-nikla, koje karakterizira dovoljno visoka elastičnost, antikorozivnost, niska ovisnost parametara o promjenama temperature.

Membranski instrumenti koriste se za mjerenje niskih pritisaka (do 40 kPa) neutralnih plinovitih medija.

Uređaji sa mehovima dizajniran za mjerenje viška i vakuumskog tlaka neagresivnih plinova sa granicama mjerenja do 40 kPa, do 400 kPa (kao mjerači tlaka), do 100 kPa (kao mjerači vakuma), u rasponu od -100 ... + 300 kPa (kao kombinovani manometri pritiska i vakuuma).

Cjevasti opružni uređaji su među najčešćim manometrima, vakuum manometrima i kombinovanim manometrima pritiska i vakuuma.

Cjevasta opruga je tankozidna, savijena u luku kruga, cijev (jednostruka ili višeokretna) sa zapečaćenim jednim krajem, koja je izrađena od legura bakra ili nehrđajućeg čelika. Kada se pritisak unutar cijevi povećava ili smanjuje, opruga se odmotava ili uvija pod određenim kutom.

Manometri razmatranog tipa proizvode se za gornje granice mjerenja od 60 ... 160 kPa. Vakum mjerači se proizvode u skali od 0…100 kPa. Vakum manometri imaju granice mjerenja: od -100 kPa do + (60 kPa ... 2,4 MPa). Klasa tačnosti za radni manometar 0,6 ... 4, za primjer - 0,16; 0,25; 0.4.

Deadweight testeri koriste se kao uređaji za proveru mehaničkog upravljanja i ogledni manometri srednjeg i visokog pritiska. Pritisak u njima je određen kalibriranim utezima postavljenim na klip. Kao radni fluid koristi se kerozin, transformatorsko ili ricinusovo ulje. Klasa tačnosti mjernih mjerača tlaka je 0,05 i 0,02%.

Električni manometri i vakuum manometri

Rad uređaja ove grupe zasniva se na svojstvu određenih materijala da pod pritiskom menjaju svoje električne parametre.

Piezoelektrični manometri koristi se za mjerenje pritiska koji pulsira visokom frekvencijom u mehanizmima sa dozvoljeno opterećenje na osjetljivom elementu do 8·10 3 GPa. Osjetljivi element u piezoelektričnim manometrima, koji pretvara mehanička naprezanja u oscilacije električne struje, su cilindrični ili pravougaonog oblika debljine nekoliko milimetara od kvarca, barij titanata ili PZT keramike (olovni cirkonat titonat).

Strain Gauges imaju male dimenzije, jednostavan uređaj, visoka preciznost i operativnu pouzdanost. Gornja granica očitavanja je 0,1 ... 40 MPa, klasa tačnosti 0,6; 1 i 1.5. Koriste se u teškim uslovima proizvodnje.

Kao osjetljivi element u mjeračima naprezanja koriste se mjerači naprezanja, čiji se princip rada temelji na promjeni otpora pod djelovanjem deformacije.

Pritisak u manometru se meri neuravnoteženim mostom.

Kao rezultat deformacije membrane sa safirnom pločom i mjeračima naprezanja dolazi do neuravnoteženosti mosta u obliku napona, koji se pojačivačem pretvara u izlazni signal proporcionalan izmjerenom tlaku.

Manometri diferencijalnog pritiska

Primjenjuju se za mjerenje razlike (razlike) tlaka tekućina i plinova. Mogu se koristiti za merenje protoka gasova i tečnosti, nivoa tečnosti, kao i za merenje malih viška i vakuumskih pritisaka.

Membranski diferencijalni manometri su primarni mjerni uređaji bez šakala dizajnirani za mjerenje pritiska neagresivnih medija, pretvarajući izmjerenu vrijednost u unificirani analogni DC signal 0 ... 5 mA.

Manometri diferencijalnog pritiska tipa DM proizvode se za ograničavanje padova pritiska od 1,6 ... 630 kPa.

Mehovi diferencijalni manometri proizvode se za ograničavanje padova pritiska od 1…4 kPa, projektovani su za maksimalno dozvoljeni radni nadpritisak od 25 kPa.

Uređaj elektrokontaktnog manometra, metode njegove provjere

Elektrokontaktni manometar

Slika - Šematski dijagrami elektrokontaktnih manometara: a- jednokontaktni za kratki spoj; b- jednokontaktno otvaranje; c - dvokontaktni otvoreni-otvoreni; G– dvokontaktni za kratki spoj – kratki spoj; d- dvokontaktno otvaranje-zatvaranje; e- dva kontakta za zatvaranje-otvaranje; 1 - strelica pokazivača; 2 i 3 – kontakti električne baze; 4 i 5 – zone zatvorenih i otvorenih kontakata; 6 i 7 – objekti uticaja

Tipičan dijagram rada elektrokontaktnog manometra može se ilustrirati na slici ( a). Sa povećanjem pritiska i postizanjem određene vrijednosti, indeksna strelica 1 sa električnim kontaktom ulazi u zonu 4 i zatvara se sa kontaktom baze 2 električno kolo uređaja. Zatvaranje strujnog kruga, zauzvrat, dovodi do puštanja u rad objekta uticaja 6.

U krugu otvaranja (sl. . b) u odsustvu pritiska, električni kontakti indeksne strelice 1 i bazni kontakt 2 zatvoreno. Pod naponom U in is električno kolo uređaj i predmet uticaja. Kada pritisak poraste i pokazivač prođe kroz zonu zatvorenih kontakata, električni krug uređaja se prekida i, shodno tome, prekida se električni signal usmjeren prema objektu utjecaja.

Najčešće se u proizvodnim uvjetima koriste mjerači tlaka s dvokontaktnim električnim krugovima: jedan se koristi za zvučnu ili svjetlosnu indikaciju, a drugi se koristi za organiziranje rada sistema različitih vrsta upravljanja. Dakle, krug otvaranja-zatvaranja (sl. d) omogućava jednom kanalu da otvori jedno električno kolo kada se postigne određeni pritisak i primi signal o udaru na predmet 7 , a prema drugom - korištenjem baznog kontakta 3 zatvorite otvoreni drugi električni krug.

Krug zatvaranja-otvaranja (sl. . e) omogućava, s povećanjem pritiska, jedan krug da se zatvori, a drugi - da se otvori.

Dvokontaktna kola za zatvaranje-zatvaranje (sl. G) i otvaranje-otvaranje (sl. in) osigurati da kada pritisak poraste i dostignu iste ili različite vrijednosti, oba električna kruga budu zatvorena ili, shodno tome, otvorena.

Elektrokontaktni dio manometra može biti ili integralan, u kombinaciji direktno sa mjernim mehanizmom, ili pričvršćen u obliku elektrokontaktne grupe postavljene na prednjoj strani uređaja. Proizvođači tradicionalno koriste dizajne u kojima su šipke elektrokontaktne grupe postavljene na os cijevi. U nekim je uređajima u pravilu ugrađena elektrokontaktna grupa, povezana s osjetljivim elementom preko indeksne strelice manometra. Neki proizvođači su savladali elektrokontaktni manometar s mikroprekidačima, koji su ugrađeni na prijenosni mehanizam mjerača.

Elektrokontaktni manometri se proizvode sa mehaničkim kontaktima, kontaktima sa magnetnim predopterećenjem, induktivnim parom, mikroprekidačima.

Elektrokontaktna grupa sa mehaničkim kontaktima je strukturno najjednostavnija. Osnovni kontakt je pričvršćen na dielektričnu podlogu, koja je dodatna strelica na kojoj je pričvršćen električni kontakt i spojen na električni krug. Drugi konektor električnog kola spojen je na kontakt koji se pomiče indeksnom strelicom. Dakle, sa povećanjem pritiska, indeksna strelica pomera pokretni kontakt dok se ne poveže sa drugim kontaktom pričvršćenim na dodatnu strelicu. Mehanički kontakti, izrađeni u obliku latica ili nosača, izrađuju se od legura srebro-nikl (Ar80Ni20), srebro-paladij (Ag70Pd30), zlato-srebro (Au80Ag20), platina-iridijum (Pt75Ir25) itd.

Uređaji sa mehaničkim kontaktima su naznačeni za napone do 250 V i izdržavaju maksimalnu prekidnu snagu do 10 W DC ili 20 V×A AC. Mala prekidna snaga kontakata osigurava dovoljno visoku tačnost aktiviranja (do 0,5% puna vrijednost vage).

Jaču električnu vezu pružaju kontakti sa magnetnim prednaprezanjem. Njihova razlika od mehaničkih je u tome što su mali magneti pričvršćeni na poleđinu kontakata (ljepilom ili vijcima), što povećava snagu mehaničke veze. Maksimalna prekidna snaga kontakata sa magnetnim prednaprezanjem je do 30 W DC ili do 50 V×A AC i napona do 380 V. Zbog prisustva magneta u kontaktnom sistemu, klasa tačnosti ne prelazi 2,5.

Metode EKG verifikacije

Elektrokontaktni manometri, kao i senzori pritiska, moraju se periodično provjeravati.

Elektrokontaktni manometri u terenskim i laboratorijskim uslovima mogu se provjeriti na tri načina:

    verifikacija nulte tačke: kada se pritisak ukloni, pokazivač treba da se vrati na oznaku „0“, nedostatak pokazivača ne bi trebalo da pređe polovinu tolerancije greške instrumenta;

    provjera radne tačke: kontrolni manometar se priključuje na uređaj koji se testira i upoređuju se očitanja oba uređaja;

    verifikacija (kalibracija): verifikacija uređaja prema proceduri za verifikaciju (kalibraciju) za ovog tipa aparati.

Elektrokontaktni manometri i tlačni prekidači provjeravaju se na tačnost rada signalnih kontakata, greška rada ne bi trebala biti veća od one pasoške.

Procedura verifikacije

    Izvršite održavanje tlačnog uređaja:

Provjerite označavanje i sigurnost pečata;

Prisutnost i čvrstoća pričvršćivanja poklopca;

Nema slomljene žice za uzemljenje;

Odsustvo udubljenja i vidljivih oštećenja, prašine i prljavštine na kućištu;

Snaga montaže senzora (rad na licu mjesta);

Integritet izolacije kablova (rad na licu mesta);

Pouzdanost pričvršćivanja kablova u uređaj za vodu (rad na mjestu rada);

Provjerite zategnutost pričvršćivača (rad na licu mjesta);

    Za kontaktne uređaje provjerite otpornost izolacije prema kućištu.

    Sastavite krug za kontaktne tlačne uređaje.

    Postepeno povećavajući pritisak na ulazu, očitavajte primer instrumenta tokom hoda unapred i unazad (smanjenje pritiska). Izveštaji treba da se prave na 5 jednako raspoređenih tačaka mernog opsega.

Provjerite tačnost rada kontakata prema postavkama.

Kako bi vam pružili najbolje online iskustvo, ova web stranica koristi kolačiće. Izbrišite kolačiće

Kako bi vam pružili najbolje online iskustvo, ova web stranica koristi kolačiće.

Korištenjem naše web stranice pristajete na našu upotrebu kolačića.

Informativni kolačići

Kolačići su kratki izvještaji koji se šalju i pohranjuju na hard disk računara korisnika preko vašeg pretraživača kada se poveže na web. Kolačići se mogu koristiti za prikupljanje i pohranjivanje korisničkih podataka dok su povezani kako bi vam pružili tražene usluge i ponekad imaju tendenciju Kolačići mogu biti oni sami ili drugi.

Postoji nekoliko vrsta kolačića:

  • tehnički kolačići koji korisnicima olakšavaju navigaciju i korištenje različitih opcija ili usluga koje nudi web kao identifikaciju sesije, omogućavaju pristup određenim područjima, olakšavaju narudžbe, kupovinu, popunjavanje obrazaca, registraciju, sigurnost, olakšavaju funkcionalnosti (videozapisi, društvene mreže, itd. ). .).
  • Kolačići za prilagođavanje koji korisnicima omogućavaju pristup uslugama prema njihovim preferencijama (jezik, pretraživač, konfiguracija, itd.).
  • Analitički kolačići koji omogućavaju anonimnu analizu ponašanja web korisnika i omogućavaju mjerenje aktivnosti korisnika i razvoj navigacijskih profila u cilju poboljšanja web stranica.

Dakle, kada pristupite našoj web stranici, u skladu sa članom 22 Zakona 34/2002 o uslugama informacionog društva, u tretmanu analitičkih kolačića, zatražili smo vašu saglasnost za njihovu upotrebu. Sve ovo je u cilju poboljšanja naših usluga. Koristimo Google Analytics za prikupljanje anonimnih statističkih informacija kao što je broj posjetitelja naše stranice. Kolačići koje dodaje Google Analytics regulišu pravila privatnosti Google Analytics. Ako želite, možete onemogućiti kolačiće iz Google Analytics.

Međutim, imajte na umu da kolačiće možete omogućiti ili onemogućiti slijedeći upute vašeg pretraživača.

Zrakoplov u stacionarnom ili pokretnom strujanju zraka u odnosu na njega doživljava pritisak od potonjeg, u prvom slučaju (kada je strujanje zraka nepomično) to je statički pritisak, au drugom slučaju (kada se strujanje zraka kreće) dinamički pritisak, često se naziva i brzinski pritisak. Statički pritisak u struji je sličan pritisku tečnosti koja miruje (voda, gas). Na primjer: voda u cijevi, može biti u mirovanju ili u pokretu, u oba slučaja zidovi cijevi su pod pritiskom vode. U slučaju kretanja vode, pritisak će biti nešto manji, jer se pojavio pritisak brzine.

Prema zakonu održanja energije, energija struje protok vazduha u različitim dijelovima strujanja zraka postoji zbir kinetičke energije strujanja, potencijalne energije sila pritiska, unutrašnje energije strujanja i energije položaja tijela. Ovaj iznos je konstantna vrijednost:

E kin + E p + E vn + E p \u003d konst (1.10)

Kinetička energija (E kin)- sposobnost pokretne struje vazduha da obavlja rad. Ona je jednaka

gdje m- vazdušna masa, kgf od 2 m; V- brzina strujanja vazduha, m/s. Ako umjesto mase m zamena masene gustine vazduha R, tada dobijamo formulu za određivanje brzinska glava q(u kgf / m 2)

Potencijalna energija E r - sposobnost strujanja vazduha da obavlja rad pod uticajem sila statičkog pritiska. Ona je jednaka (u kgf-m)

Ep=PFS, (1.13)

gdje R - pritisak vazduha, kgf/m 2 ; F - površina poprečnog presjeka strujanja zraka, m 2 ; S- putanja koju pređe 1 kg zraka kroz datu dionicu, m; rad SF naziva se specifična zapremina i označava se v, zamjenom vrijednosti specifične zapremine vazduha u formulu (1.13), dobijamo

Ep=Pv.(1.14)

Unutrašnja energija E vn je sposobnost gasa da izvrši rad kada se njegova temperatura promijeni:

gdje životopis- toplotni kapacitet vazduha pri konstantnoj zapremini, cal/kg-deg; T- temperatura na Kelvinovoj skali, K; ALI- toplotni ekvivalent mehaničkog rada (cal-kg-m).

Iz jednačine se može vidjeti da je unutrašnja energija strujanja zraka direktno proporcionalna njegovoj temperaturi.



Položaj energijeEn- sposobnost vazduha da izvrši rad pri promeni položaja težišta date mase vazduha pri podizanju na određenu visinu i jednaka je

En=mh (1.16)

gdje h - promjena visine, m.

S obzirom na oskudne male vrijednosti razdvajanja težišta zračnih masa po visini u mlazu strujanja zraka, ova energija je u aerodinamici zanemarena.

Uzimajući u obzir u međusobnoj povezanosti sve vrste energije u odnosu na određenim uslovima, moguće je formulisati Bernoullijev zakon, koji uspostavlja odnos između statičkog pritiska u mlazu protoka vazduha i dinamičkog pritiska.

Zamislite cijev (slika 10) promjenjivog promjera (1, 2, 3) u kojoj se kreće struja zraka. Manometri se koriste za mjerenje tlaka u dijelovima koji se razmatraju. Analizirajući očitanja mjerača tlaka, možemo zaključiti da najmanji dinamički tlak pokazuje mjerač tlaka odjeljka 3-3. To znači da kada se cijev suzi, brzina protoka zraka se povećava i tlak opada.

Rice. 10 Objašnjenje Bernoullijevog zakona

Razlog za pad tlaka je taj što strujanje zraka ne proizvodi nikakav rad (trenje se ne uzima u obzir) i stoga ukupna energija strujanja zraka ostaje konstantna. Ako smatramo da su temperatura, gustina i zapremina strujanja vazduha u različitim delovima konstantne (T 1 = T 2 = T 3; p 1 = p 2 = p 3, V1=V2=V3), tada se unutrašnja energija može zanemariti.

To znači da je u ovom slučaju moguć prijelaz kinetičke energije strujanja zraka u potencijalnu energiju i obrnuto.

Kada se brzina protoka zraka povećava, tada se povećava brzina i, shodno tome, kinetička energija ovog strujanja zraka.

Vrijednosti iz formula (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) zamjenjujemo u formulu (1.10), vodeći računa da zanemarujemo unutrašnju energiju i energiju položaja, transformirajući jednadžbu (1.10). ), dobijamo

(1.17)

Ova jednadžba za bilo koji dio mlaznice zraka je napisana na sljedeći način:

Ova vrsta jednadžbe je najjednostavnija matematička Bernoullijeva jednačina i pokazuje da je zbir statičkih i dinamičkih pritisaka za bilo koji dio stabilnog strujanja zraka konstantna vrijednost. Kompresibilnost se u ovom slučaju ne uzima u obzir. Odgovarajuće korekcije se vrše kada se uzme u obzir kompresibilnost.

Radi jasnoće Bernoullijevog zakona, možete provesti eksperiment. Uzmite dva lista papira, držeći ih paralelno jedan s drugim na maloj udaljenosti, dunite u razmak između njih.

Rice. 11 Merenje protoka vazduha

Listovi su sve bliže. Razlog njihove konvergencije je to vani listova, pritisak je atmosferski, au intervalu između njih, zbog prisustva brzog vazdušnog pritiska, pritisak se smanjio i postao manji od atmosferskog. Pod uticajem razlike pritiska, listovi papira se savijaju prema unutra.

Podijeli: