Главная страница
Навигация по странице:

  • Отчет по учебно-исследовательской (лабораторной) работе №1 Тема: Определение гидростатического давления.

  • Дата выполнения: « 30 » марта 2009 года Москва 2009

  • 395,435 4656,612 0,047468 4656,612 *10

    		•

    Лабораторная работа определение гидростатического давления. Определение гидростатического давления


    Скачать 151.5 Kb.
    НазваниеОпределение гидростатического давления
    АнкорЛабораторная работа определение гидростатического давления
    Дата13.04.2023
    Размер151.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файла06e26a6.doc
    ТипОтчет
    #1059626

    МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

    Факультет полиграфической техники и технологии

    Кафедра "Материаловедение"

    Дисциплина "Перенос энергии и массы, основы теплотехники и аэрогидродинамики"


    Отчет

    по учебно-исследовательской (лабораторной) работе №1


    Тема: Определение гидростатического давления.

    Выполнила: студентка -
    3 курса очной-заочной формы обучения,




    Дата выполнения:

    «30» марта 2009 года


    Москва 2009

    Введение


    Для выполнения лабораторной работы № 1, предварительно изучив теоретическую часть, определили ее основные цели и сформулировали их. Зная цели, мы сформулировали задачи, по достижению которых мы сможем добиться поставленных целей. Зная как должно проходить исследование, мы обосновываем методы исследования. Рассчитали необходимые параметры, все расчеты поместили в приложение к лабораторной работе, чтобы не загромождать описание результатов. Занесли данные, полученные в ходе измерений и расчетов в таблицу. Сделали выводы по проделанной работе.

    Цель (цели) работы


    1. Определить цену деления стрелочного манометра в атмосферах, Н/м2, Па, мм.рт.ст, учитывая, что манометр имеет 100 элементарных делений.

    2. Определить плотность второй жидкости, считая, что в левом дифференциальном пьезометре – вода.

    Задачи (этапы) исследования


    1. С помощью насоса создать давление.

    2. Зафиксировать показания манометра.

    3. Снять показания левого и правого пьезометра с помощью линейки.

    4. Вычислить давление по высоте водяного столба левого пьезометра, вычислить цену деления стрелочного манометра.

    5. Вычислить плотность жидкости правого пьезометра.

    6. Привести установку в исходное состояние, выполнить действия по пп.1-5 не менее 3-х раз.

    7. Вычислить среднее значение всех параметров.

    Объект (объекты) исследования (краткая характеристика)


    Виртуальная установка для определения гидростатического давления.

    Разработчик: Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий, кафедра ПиАПП.


    Метод (методы) исследования (краткая характеристика)


    Пуски лабораторной установки, измерение значений наблюдаемых параметров, расчет вычисляемых параметров.

    Результаты и их обсуждение


    Выполняем поэтапно задачи исследования 1-3. С помощью насоса в ограниченном объеме создается соответствующее давление, которое фиксируется манометром, а также двумя дифференциальными пьезометрами, заполненными: левый - водой, правый - жидкостью неизвестной плотности (рис.1). Определяем значения следующих параметров: количество единиц манометра, высоту столба жидкости в левом и правом дифференциальных пьезометрах, и занесли их в Таблицу 1 «Результаты измерений и расчетов». Приступаем к вычислению давления по высоте водяного столба левого пьезометра и вычислению цены деления стрелочного манометра. (См. Приложение П.1). Заносом полученные данные в Табл. №1. Теперь зная цену деления манометра, вычисляем плотность жидкости правого пьезометра (расчеты приведены в Приложении П.2), используя зависимость давления от плотности:

    P=р/(hE*g)

    Заносим полученные результаты в Табл. №1.

    Приводим установку в исходное состояние и повторяем действия по задачам 1-5 3 раза (Расчеты см. Приложение П.1, П.2). Затем находим среднее всех рассчитанных параметров (См. Приложение П.3). Заносим измерения в Табл.1.


    Рисунок 1. Схема виртуальной лабораторной установки для определения гидростатического давления


    Номер опыта
    Манометр, единиц
    Δhв, м
    Δhн, м
    ρн, кг/м3
    Цена деления манометра

    Н/м2
    Атм.
    Па
    мм.рт.ст

    1
    24
    29
    12
    413,79
    4905
    0,05
    4905*103
    36,75

    2
    52
    62
    24
    387,098
    4527,71
    0,046154
    4527,71*103
    33,92

    3
    80
    96
    37
    385,417
    4537,125
    0,04625
    4537,125*103
    33,99

    Среднее значение
    395,435
    4656,612
    0,047468
    4656,612*103
    34,88667

    Таблица 1. Результаты измерений и расчетов

    Выводы


    В ходе проведенной лабораторной работы мы установили цену деления стрелочного манометра в атмосферах, Н/м2, Па, мм.рт.ст.: 1деление=0,047468 атм=4656,612 Н/м2=4656,612 *103 Па=34,88667 мм.рт.ст. На основе расчетов цены деления и того, что в левом пьезометре вода, рассчитали плотность жидкости находящейся в правом пьезометре P=0,395435 *103 кг/м3. В ходе выполнения работы изучили способ измерения плотности неизвестной жидкости с помощью дифференциального пьезометра, заполненного водой.

    Список использованных источников


    1. А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 2000, 750 стр.

    Приложение

    П 1. Вычисление давления по высоте водяного столба левого пьезометра и вычисление цены деления стрелочного манометра.


    Высота жидкости в пьезометре измеряется по следующей формуле:

    h=pизб/pg

    Для измерения давления, равного одной атмосфере (9,81.104 Па), потребуется пьезометр с высотой трубки, заполняемой водой (плотность воды 1000 кг/м3 при температуре t=20 oC):

    h=9,81.104/(1000*9,81)=10м

    Давление в одну атмосферу можно выразить через другие единицы измерений:

    1 атмосфера техническая (1 am) = 735,6 мм.рт.ст. = 10 м.вод.ст. = 1 кгс/см2 = 10 000 кгс/м2 = 98 100 н/м2 (Па).

    Используя зависимость, вычисляем цену деления манометра ((3) на Рис.1). Для этого составляем пропорцию.

    I. Устанавливаем сколько атмосфер соответствует измеренной высоте водного столба hH=12 м;24 м; 37 м.

    1) 1 атм - 10 м вод.ст.

    Х атм - hH=12 м

    Х1=(12*1)/10=1,2 атм=117720 н/м2(Па)=882 мм.рт.ст.

    2) Х2=(24*1)/10=2,4 атм=235440 н/м2(Па)=1765 мм.рт.ст.

    3) Х3=(37*1)/10=3,7 атм=362970 н/м2(Па)=2721 мм.рт.ст.

    II. Устанавливаем сколько укладывается атм, Н/м2 (Па) и мм.рт.ст. в одном делении манометра, т.е. определим цену деления манометра (обозначим ее буквой а) и находим среднее значение. Заносим результаты в табл.1.

    1. а1=1,2/24=0,05 атм=4905 Н/м2=4905*103(Па)=36,75 мм.рт.ст.;

    2. а2=2,4/52=0,046154 атм=4527,71 Н/м2=4527,71 *103 (Па)=33,92 мм.рт.ст.;

    3. а3=3,7/80=0,04625 атм=4537,125 Н/м2=4537,125 *103 (Па)=33,99 мм.рт.ст.;

    Заносим результаты в Табл. №1.

    П 2. Вычисление плотности жидкости правого пьезометра


    Зная цену деления теперь можно определить плотность неизвестного вещества в правом пьезометре.

    P=р/(hE*g)

    Имеем:

    Р1=24*4905 Н/м2=117720 Н/м2,

    Р2=52*4527,71 Н/м2=235440,92 Н/м2,

    Р3=80*4537,125 Н/м2=362970 Н/м2,

    g=9,81 м/с2,

    hЕ1=29 м,

    hЕ1=62 м,

    hЕ1=96 м

    Получаем

    P1=117720/(29*9,81)=413,79 кг/м3,

    P2=235440,92 /(62*9,81)=387,098 кг/м3,

    P3=362970/(96*9,81)= 385,417 кг/м3.

    Заносим полученные данные в табл.1

    П 3. Расчет средних значений рассчитанных параметров.


    I.Рассчитываем средние значения параметров для цены деления:

    атмср=(0,05+0,046154+0,04625)/3=0,047468 атм.

    Н/м2ср=(4905+4527,71+4537,125)/3=4656,612 Н/м2;

    Паср=(4905*103+4527,71*103+4537,125*103)/3=4656,612 *103 Па;

    мм.рт.ст.ср=(36,75+33,92+33,99)/3=34,88667 мм.рт.ст.

    Pср=(413,79+387,098+385,417)/3=395,435 кг/м3=0,395435*103 кг/м3

    Заносим значения в Таблицу № 1 «Результаты измерений и расчетов».

    написать администратору сайта