Bernoullijeva jednadžba. Statički i dinamički pritisak

Vrste pritisaka

Statički pritisak

Statički pritisak je pritisak stacionarne tečnosti. Statički pritisak = nivo iznad odgovarajuće merne tačke + početni pritisak u ekspanzionoj posudi.

dinamički pritisak

dinamički pritisak je pritisak fluida koji se kreće.

Pritisak pumpe

Radni pritisak

Pritisak prisutan u sistemu kada pumpa radi.

Dozvoljeni radni pritisak

Maksimalna dozvoljena vrednost radnog pritiska iz uslova bezbednog rada pumpe i sistema.

Pritisak- fizička veličina koja karakterizira intenzitet normalnih (upravnih na površinu) sila kojima jedno tijelo djeluje na površinu drugog (na primjer, temelj zgrade na tlu, tekućina na stijenkama posude, plin u cilindar motora na klipu itd.). Ako su sile ravnomjerno raspoređene duž površine, tada je pritisak R na bilo kom delu površine p = f/s, gdje S- površina ovog dela, F je zbir sila primijenjenih okomito na njega. Uz neravnomjernu raspodjelu sila, ova jednakost određuje prosječan pritisak na datoj površini, a u granici, kada vrijednost teži S na nulu, je pritisak u datoj tački. U slučaju ravnomjerne raspodjele sila pritisak na svim tačkama površine je isti, a u slučaju neravnomjerne raspodjele se mijenja od tačke do tačke.

Za kontinualni medij, slično se uvodi koncept pritiska u svakoj tački medija, koji igra važnu ulogu u mehanici tekućina i plinova. Pritisak u bilo kojoj tački fluida koji miruje je isti u svim smjerovima; ovo važi i za pokretnu tečnost ili gas, ako se mogu smatrati idealnim (bez trenja). U viskoznom fluidu, pritisak u datoj tački se shvata kao prosečna vrednost pritiska u tri međusobno okomita pravca.

Pritisak igra važnu ulogu u fizičkim, hemijskim, mehaničkim, biološkim i drugim pojavama.

Gubitak pritiska

Gubitak pritiska- smanjenje pritiska između ulaza i izlaza konstrukcijskog elementa. Takvi elementi uključuju cjevovode i fitinge. Gubici nastaju zbog turbulencije i trenja. Svaki cevovod i ventil, u zavisnosti od materijala i stepena hrapavosti površine, karakteriše sopstveni faktor gubitka. Za relevantne informacije obratite se njihovim proizvođačima.

Jedinice pritiska

Pritisak je intenzivna fizička veličina. Pritisak u SI sistemu se meri u paskalima; Koriste se i sljedeće jedinice:

U tekućini koja teče, postoje statički pritisak I dinamički pritisak. Uzrok statičkog pritiska, kao iu slučaju nepokretne tečnosti, je kompresija fluida. Statički pritisak se manifestuje pritiskom na zid cijevi kroz koju teče tekućina.

Dinamički pritisak je određen brzinom protoka fluida. Da bi se otkrio ovaj pritisak, potrebno je usporiti tečnost, a onda i jeste. statički pritisak će se manifestovati u obliku pritiska.

Zbir statičkog i dinamičkog pritiska naziva se ukupni pritisak.

U fluidu koji miruje, dinamički pritisak je nula; stoga je statički pritisak jednak ukupnom pritisku i može se izmeriti bilo kojim manometrom.

Mjerenje pritiska u fluidu koji se kreće je ispunjeno brojnim poteškoćama. Činjenica je da manometar uronjen u tekućinu koja se kreće mijenja brzinu tečnosti na mjestu gdje se nalazi. U ovom slučaju se, naravno, mijenja i vrijednost izmjerenog tlaka. Da manometar uronjen u tečnost uopšte ne bi promenio brzinu tečnosti, mora se kretati sa tečnošću. Međutim, izuzetno je nezgodno meriti pritisak unutar tečnosti na ovaj način. Ova poteškoća se zaobilazi davanjem cijevi spojenoj na manometar aerodinamičnog oblika, u kojem gotovo ne mijenja brzinu tekućine. U praksi se cijevi uskog kolosijeka koriste za mjerenje tlaka unutar tekućine ili plina u pokretu.

Statički pritisak se mjeri pomoću manometarske cijevi, čija je ravnina rupe paralelna sa strujnim linijama. Ako je tečnost u cevi pod pritiskom, tada se u manometrijskoj cevi tečnost podiže na određenu visinu koja odgovara statičkom pritisku u datoj tački cevi.

Ukupni pritisak se mjeri pomoću cijevi čija je ravnina otvora okomita na strujne linije. Takav uređaj se naziva Pitotova cijev. Kada uđe u otvor Pitotove cijevi, tekućina se zaustavlja. Visina stupca tečnosti ( h pun) u mjernoj cijevi će odgovarati ukupnom pritisku tekućine na datom mjestu u cijevi.

U nastavku će nas zanimati samo statički pritisak, koji ćemo jednostavno nazvati pritiskom unutar tekućine ili plina u pokretu.?

Ako mjerimo statički pritisak u fluidu koji se kreće u različitim dijelovima cijevi promjenjivog poprečnog presjeka, ispostavit će se da je u uskom dijelu cijevi manji nego u širem dijelu.

Ali brzine protoka fluida su obrnuto proporcionalne površinama poprečnog presjeka cijevi; dakle, pritisak u fluidu koji se kreće zavisi od brzine njegovog protoka.

Na mjestima gdje se tečnost kreće brže (uska mjesta u cijevi), pritisak je manji nego gdje se tečnost kreće sporije (široka mjesta u cijevi).

Ova činjenica se može objasniti na osnovu opštih zakona mehanike.

Pretpostavimo da tečnost prelazi iz širokog dela cevi u uski. U tom slučaju čestice tekućine povećavaju svoju brzinu, odnosno kreću se ubrzano u smjeru kretanja. Zanemarujući trenje, na osnovu drugog Newtonovog zakona, može se tvrditi da je rezultanta sila koje djeluju na svaku česticu fluida također usmjerena u smjeru kretanja fluida. Ali ova rezultujuća sila je stvorena silama pritiska koje deluju na svaku datu česticu iz okolnih čestica fluida, i usmerena je napred, u pravcu kretanja fluida. To znači da na česticu djeluje više pritiska odostraga nego sprijeda. Posljedično, kako iskustvo također pokazuje, pritisak u širokom dijelu cijevi je veći nego u uskom dijelu.

Ako tečnost teče iz uskog u široki dio cijevi, tada se, očito, u ovom slučaju čestice tekućine usporavaju. Rezultanta sila koje djeluju na svaku česticu tekućine od čestica koje je okružuju usmjerena je u smjeru suprotnom kretanju. Ova rezultanta je određena razlikom pritiska u uskim i širokim kanalima. Posljedično, čestica tekućine, prelazeći iz uskog u široki dio cijevi, kreće se od mjesta sa manjim pritiskom na mjesta sa većim pritiskom.

Dakle, tokom stacionarnog kretanja na mjestima suženja kanala, pritisak tekućine se smanjuje, a na mjestima ekspanzije povećava.

Brzine protoka fluida se obično predstavljaju gustinom strujnih linija. Stoga, u onim dijelovima stacionarnog toka fluida gdje je pritisak manji, strujne linije bi trebale biti gušće, i obrnuto, gdje je pritisak veći, strujne linije bi trebale biti rjeđe. Isto važi i za sliku toka gasa.

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.

Predavanje 2. Gubitak pritiska u kanalima

Plan predavanja. Maseni i zapreminski tokovi vazduha. Bernoullijev zakon. Gubici tlaka u horizontalnim i vertikalnim zračnim kanalima: koeficijent hidrauličkog otpora, dinamički koeficijent, Reynoldsov broj. Gubitak pritiska u izlazima, lokalni otpori, za ubrzanje mešavine prašine i vazduha. Gubitak pritiska u mreži visokog pritiska. Snaga pneumatskog transportnog sistema.

2. Pneumatski parametri strujanja vazduha

2.1. Parametri protoka vazduha

Pod djelovanjem ventilatora stvara se protok zraka u cjevovodu. Važni parametri strujanja vazduha su njegova brzina, pritisak, gustina, masa i zapreminski protok vazduha. Volumetrijski volumen zraka Q, m 3 /s, i masa M, kg/s, međusobno su povezani na sljedeći način:

;
, (3)

gdje F- površina poprečnog presjeka cijevi, m 2;

v– brzina strujanja vazduha u datom preseku, m/s;

ρ - gustina vazduha, kg / m 3.

Pritisak u struji vazduha se deli na statički, dinamički i totalni.

statički pritisak R st Uobičajeno je zvati pritisak čestica zraka koji se kreće jedna na drugu i na zidove cjevovoda. Statički pritisak odražava potencijalnu energiju strujanja zraka u dijelu cijevi u kojem se mjeri.

dinamički pritisak protok vazduha R din, Pa, karakterizira njegovu kinetičku energiju u dijelu cijevi gdje se mjeri:

.

Puni pritisak protok vazduha određuje svu njegovu energiju i jednak je zbiru statičkog i dinamičkog pritiska izmerenog u istom preseku cevi, Pa:

R = R st + R d .

Pritisci se mogu mjeriti iz apsolutnog vakuuma ili u odnosu na atmosferski pritisak. Ako se pritisak mjeri od nule (apsolutni vakuum), onda se naziva apsolutnim R. Ako se tlak mjeri u odnosu na atmosferski, onda će to biti relativni pritisak H.

H = H st + R d .

Atmosferski pritisak jednak je razlici ukupnog pritiska apsolutnog i relativnog

R atm = R – H.

Pritisak vazduha se meri Pa (N/m 2), mm vodenog stuba ili mm žive:

1 mm w.c. Art. = 9,81 Pa; 1 mmHg Art. = 133,322 Pa. Normalno stanje atmosferskog vazduha odgovara sledećim uslovima: pritisak 101325 Pa (760 mm Hg) i temperatura 273K.

Gustina zraka je masa po jedinici zapremine vazduha. Prema Claiperonovoj jednačini, gustina čistog vazduha na temperaturi od 20ºS

kg/m 3.

gdje R– gasna konstanta jednaka 286,7 J/(kg  K) za vazduh; T je temperatura na Kelvinovoj skali.

Bernoullijeva jednadžba. Prema uslovu kontinuiteta strujanja zraka, protok zraka je konstantan za bilo koji dio cijevi. Za sekcije 1, 2 i 3 (slika 6), ovaj uslov se može napisati na sledeći način:

;

Kada se pritisak vazduha promeni u opsegu do 5000 Pa, njegova gustina ostaje skoro konstantna. Zbog ovoga

;

Q 1 = Q 2 \u003d Q 3.

Promjena pritiska protoka zraka duž dužine cijevi je u skladu s Bernoullijevim zakonom. Za sekcije 1, 2 može se pisati

gdje je  R 1,2 - gubici pritiska uzrokovani otporom strujanja prema zidovima cijevi u dijelu između sekcija 1 i 2, Pa.

Sa smanjenjem površine poprečnog presjeka 2 cijevi, brzina zraka u ovom dijelu će se povećati, tako da zapreminski protok ostaje nepromijenjen. Ali sa povećanjem v 2 dinamički pritisak protoka će se povećati. Da bi se ostvarila jednakost (5), statički pritisak mora pasti tačno onoliko koliko se povećava dinamički pritisak.

Sa povećanjem površine poprečnog presjeka, dinamički pritisak u poprečnom presjeku će pasti, a statički će se povećati za potpuno istu količinu. Ukupni pritisak u poprečnom presjeku ostaje nepromijenjen.

2.2. Gubitak pritiska u horizontalnom kanalu

Gubitak pritiska pri trenju strujanje prašine i zraka u direktnom kanalu, uzimajući u obzir koncentraciju smjese, određuje se Darcy-Weisbach formulom, Pa

, (6)

gdje l- dužina pravog dijela cjevovoda, m;

 - koeficijent hidrauličkog otpora (trenja);

d

R din- dinamički pritisak izračunat iz prosječne brzine zraka i njegove gustine, Pa;

TO– kompleksni koeficijent; za puteve sa čestim skretanjima TO= 1,4; za ravne staze sa malim brojem zavoja
, gdje d– prečnik cjevovoda, m;

TO tm- koeficijent koji uzima u obzir vrstu transportiranog materijala, čije su vrijednosti navedene u nastavku:

Koeficijent hidrauličkog otpora  u inženjerskim proračunima određuju se formulom A.D. Altshulya

, (7)

gdje TO uh- apsolutna ekvivalentna hrapavost površine, K e = (0,0001 ... 0,00015) m;

d je unutrašnji prečnik cijevi, m;

Re je Reynoldsov broj.

Reynoldsov broj za zrak

, (8)

gdje v je prosječna brzina zraka u cijevi, m/s;

d– prečnik cevi, m;

 - gustina vazduha, kg / m 3;

 1 – koeficijent dinamičke viskoznosti, Ns/m 2 ;

Vrijednost dinamičkog koeficijenta viskoznosti za vazduh se nalaze po Millikanovoj formuli, Ns/m2

 1 = 17,11845  10 -6 + 49,3443  10 -9 t, (9)

gdje t– temperatura vazduha, S.

At t\u003d 16 S  1 \u003d 17,11845  10 -6 + 49,3443  10 -9 16 \u003d 17,910 -6.

2.3. Gubitak pritiska u vertikalnom kanalu

Gubitak pritiska tokom kretanja mešavine vazduha u vertikalnom cevovodu, Pa:

, (10)

gdje  - gustina vazduha,  \u003d 1,2 kg / m 3;

g \u003d 9,81 m / s 2;

h– visina dizanja transportiranog materijala, m.

Prilikom izračunavanja sistema aspiracije, u kojima je koncentracija mješavine zraka   0,2 kg/kg vrijednost  R ispod uzeti u obzir samo kada  h 10 m. Za kosi cjevovod  h = l sin, gdje l je dužina kosog presjeka, m;  - ugao nagiba cjevovoda.

2.4. Gubitak pritiska na izlazu

Ovisno o orijentaciji izlaza (rotacija kanala pod određenim kutom), u prostoru se razlikuju dvije vrste ispusta: vertikalne i horizontalne.

Vertikalni izlazi označena početnim slovima riječi koje odgovaraju na pitanja prema shemi: iz kojeg cjevovoda, gdje i na koji cjevovod se usmjerava mješavina zraka. Postoje sljedeća povlačenja:

- G-VV - transportovani materijal se kreće od horizontalnog preseka prema gore ka vertikalnom delu cevovoda;

- G-NV - isto od horizontalnog prema dolje do vertikalnog presjeka;

- VV-G - isto od vertikale naviše ka horizontali;

- VN-G - isto od okomite prema dolje prema horizontali.

Horizontalni izlazi Postoji samo jedan tip G-G.

U praksi inženjerskih proračuna, gubitak tlaka na izlazu iz mreže nalazi se prema sljedećim formulama.

Na vrijednostima koncentracije potrošnje   0,2 kg/kg

gdje
- zbir koeficijenata lokalnog otpora krivina grana (tablica 3) pri R/ d= 2, gdje R- radijus zaokreta aksijalne linije grane; d– prečnik cjevovoda; dinamički pritisak vazduha.

Pri vrijednostima   0,2 kg/kg

gdje
- zbir uslovnih koeficijenata koji uzimaju u obzir gubitak pritiska za okretanje i raspršivanje materijala iza krivine.

Vrijednosti  o konv nalaze se prema veličini tabele  T(Tablica 4) uzimajući u obzir koeficijent za ugao rotacije TO P

 o konv =  T TO P . (13)

Korekcioni faktori TO P uzeti u zavisnosti od ugla rotacije slavina :

Tabela 3

Koeficijenti lokalnog otpora slavina  o at R/ d = 2

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, govorit ćemo o tome kako se testiraju različiti sistemi grijanja pod pritiskom i metode za ovo ispitivanje.

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 otvorenom sistemu grijanja je oko 1,5 atmosfere. U modernoj gradnji takve se metode praktički ne koriste, čak ni pri ugradnji autonomnih kontura seoskih kuća. 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 zatvorenom sistemu grijanja stvara se umjetnim povećanjem protoka rashladne tekućine pomoću električne pumpe. 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 biste saznali koliki je radni pritisak u zatvorenom sistemu grijanja, potrebno je statičnom koji stvara stub vode dodati dinamički, koji pumpaju pumpe. Da bi sistem ispravno funkcionisao, očitavanja manometra moraju biti stabilna. Manometar je mehanički uređaj koji mjeri silu kojom se voda kreće u sistemu grijanja. Sastoji se od opruge, strelice i vage. Mjerila su instalirana 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 koji potvrđuje karakteristike performansi navedene u njemu. To uključuje, posebno, radni pritisak.