Statický a dynamický tlak kvapaliny. Statický tlak je
Otázka 21. Klasifikácia prístrojov na meranie tlaku. Zariadenie elektrokontaktného tlakomera, spôsoby jeho overovania.
V mnohých technologických procesoch je tlak jedným z hlavných parametrov, ktoré určujú ich priebeh. Patria sem: tlak v autoklávoch a parných komorách, tlak vzduchu v procesných potrubiach atď.
Určenie hodnoty tlaku
Tlak je veličina, ktorá charakterizuje pôsobenie sily na jednotku plochy.
Pri určovaní veľkosti tlaku je zvykom rozlišovať medzi absolútnym, atmosférickým, nadmerným a vákuovým tlakom.
Absolútny tlak (str a ) - toto je tlak vo vnútri akéhokoľvek systému, pod ktorým je plyn, para alebo kvapalina, meraný od absolútnej nuly.
Atmosférický tlak (str v ) vytvorený hmotnosťou vzduchového stĺpca zemskej atmosféry. Má premenlivú hodnotu v závislosti od nadmorskej výšky územia, zemepisnej šírky a meteorologických podmienok.
Pretlak je určený rozdielom medzi absolútnym tlakom (p a) a atmosférickým tlakom (p b):
r izb \u003d r a - r c.
Vákuum (vákuum) je stav plynu, v ktorom je jeho tlak nižší ako atmosférický tlak. Kvantitatívne je vákuový tlak určený rozdielom medzi atmosférickým tlakom a absolútnym tlakom vo vákuovom systéme:
p vak \u003d p in - p a
Pri meraní tlaku v pohybujúcich sa médiách sa pojem tlak chápe ako statický a dynamický tlak.
Statický tlak (str sv ) je tlak závislý od potenciálnej energie plynu alebo kvapalného média; určený statickým tlakom. Môže to byť prebytok alebo vákuum, v konkrétnom prípade sa môže rovnať atmosférickému.
Dynamický tlak (str d ) je tlak spôsobený rýchlosťou prúdenia plynu alebo kvapaliny.
Celkový tlak (str P ) pohybujúce sa médium sa skladá zo statického (p st) a dynamického (p d) tlaku:
r p \u003d r st + r d.
Tlakové jednotky
V sústave jednotiek SI sa za jednotku tlaku považuje pôsobenie sily 1 H (newton) na plochu 1 m², t.j. 1 Pa (Pascal). Keďže táto jednotka je veľmi malá, na praktické merania sa používa kilopascal (kPa = 10 3 Pa) alebo megapascal (MPa = 10 6 Pa).
Okrem toho sa v praxi používajú tieto tlakové jednotky:
milimeter vodného stĺpca (mm vodného stĺpca);
milimeter ortuti (mm Hg);
atmosféra;
kilogramová sila na štvorcový centimeter (kg s/cm²);
Vzťah medzi týmito množstvami je nasledujúci:
1 Pa = 1 N/m2
1 kg s/cm² = 0,0981 MPa = 1 atm
1 mm w.c. čl. \u003d 9,81 Pa \u003d 10 -4 kg s / cm² \u003d 10 -4 atm
1 mmHg čl. = 133,332 Pa
1 bar = 100 000 Pa = 750 mmHg čl.
Fyzikálne vysvetlenie niektorých jednotiek merania:
1 kg s / cm² je tlak vodného stĺpca s výškou 10 m;
1 mmHg čl. je miera zníženia tlaku na každých 10 m prevýšenia.
Metódy merania tlaku
Široké používanie tlaku, jeho rozdielu a zriedenia v technologických procesoch si vyžaduje uplatnenie rôzne metódy a prostriedky na meranie a kontrolu tlaku.
Metódy merania tlaku sú založené na porovnávaní síl meraného tlaku so silami:
tlak stĺpca kvapaliny (ortuť, voda) zodpovedajúcej výšky;
vyvinuté pri deformácii elastických prvkov (pružiny, membrány, manometrické boxy, vlnovce a manometrické rúrky);
hmotnosť nákladu;
elastické sily vznikajúce pri deformácii určitých materiálov a spôsobujúce elektrické účinky.
Klasifikácia prístrojov na meranie tlaku
Klasifikácia podľa princípu pôsobenia
V súlade s týmito metódami možno prístroje na meranie tlaku rozdeliť podľa princípu činnosti na:
kvapalina;
deformácia;
nákladný piest;
elektrické.
V priemysle sú najpoužívanejšie prístroje na meranie deformácií. Zvyšok z väčšej časti našiel uplatnenie v laboratórnych podmienkach ako vzorový alebo výskumný.
Klasifikácia v závislosti od nameranej hodnoty
V závislosti od nameranej hodnoty sa prístroje na meranie tlaku delia na:
tlakomery - na meranie nadmerného tlaku (tlak nad atmosférickým tlakom);
mikromanometre (tlakomery) - na meranie malých pretlakov (do 40 kPa);
barometre - na meranie atmosférického tlaku;
mikrovákuomery (ťahomery) - na meranie malého vákua (do -40 kPa);
vákuomery - na meranie podtlaku;
tlakomery a podtlakomery - na meranie prebytku a vákuový tlak;
tlakomery - na meranie prebytku (do 40 kPa) a podtlaku (do -40 kPa);
tlakomery absolútny tlak- na meranie tlaku meraného od absolútnej nuly;
diferenčné tlakomery - na meranie rozdielu (diferenčných) tlakov.
Prístroje na meranie tlaku kvapalín
Činnosť kvapalinových meracích prístrojov je založená na hydrostatickom princípe, pri ktorom je meraný tlak vyvážený tlakom bariérového (pracovného) stĺpca kvapaliny. Rozdiel hladín v závislosti od hustoty kvapaliny je mierou tlaku.
U-tvarovaný manometer- Ide o najjednoduchšie zariadenie na meranie tlaku alebo tlakového rozdielu. Je to ohýbaná sklenená trubica naplnená pracovnou tekutinou (ortuť alebo voda) a pripevnená k panelu so stupnicou. Jeden koniec trubice je pripojený k atmosfére a druhý je pripojený k objektu, kde sa meria tlak.
Horná hranica merania dvojrúrových tlakomerov je 1 ... 10 kPa so zníženou chybou merania 0,2 ... 2 %. Presnosť merania tlaku týmto prístrojom bude určená presnosťou odčítania hodnoty h (hodnota rozdielu hladiny kvapaliny), presnosťou určenia hustoty pracovná kvapalinaρ a sú nezávislé od prierezu rúrky.
Prístroje na meranie tlaku kvapalín sa vyznačujú absenciou diaľkového prenosu údajov, malými medzami merania a nízkou pevnosťou. Zároveň sú vďaka svojej jednoduchosti, nízkej cene a relatívne vysokej presnosti merania široko používané v laboratóriách a menej často v priemysle.
Prístroje na meranie deformačného tlaku
Sú založené na vyrovnávaní sily vytváranej tlakom alebo podtlakom riadeného média na citlivý prvok so silami pružných deformácií rôznych typov pružných prvkov. Táto deformácia vo forme lineárnych alebo uhlových posunov sa prenáša do záznamového zariadenia (indikačného alebo záznamového) alebo sa prevádza na elektrický (pneumatický) signál na diaľkový prenos.
Ako citlivé prvky sa používajú jednootáčkové rúrkové pružiny, viacotáčkové rúrkové pružiny, elastické membrány, vlnovce a pružinové vlnovce.
Na výrobu membrán, vlnovcov a rúrkových pružín sa používajú bronzové, mosadzné, chrómniklové zliatiny, ktoré sa vyznačujú dostatočne vysokou elasticitou, antikoróznou úpravou, nízkou závislosťou parametrov od zmien teploty.
Membránové zariadenia sa používajú na meranie nízkych tlakov (do 40 kPa) neutrálnych plynných médií.
Vlnovcové zariadenia určený na meranie pretlaku a podtlaku neagresívnych plynov s limitmi merania do 40 kPa, do 400 kPa (ako tlakomery), do 100 kPa (ako tlakomery), v rozsahu -100 ... + 300 kPa (ako kombinované tlakomery a podtlakomery).
Rúrkové pružinové zariadenia patria medzi najbežnejšie manometre, vákuomery a kombinované tlakomery a vákuomery.
Rúrková pružina je tenkostenná, do oblúka kružnicového oblúka ohnutá rúrka (jednootáčková alebo viacotáčková) s utesneným jedným koncom, ktorá je vyrobená zo zliatin medi alebo nehrdzavejúcej ocele. Keď sa tlak vo vnútri trubice zvyšuje alebo znižuje, pružina sa odvíja alebo krúti pod určitým uhlom.
Tlakomery uvažovaného typu sa vyrábajú pre horné limity merania 60 ... 160 kPa. Vákuomery sa vyrábajú so stupnicou 0…100 kPa. Tlakomery majú limity merania: od -100 kPa do + (60 kPa ... 2,4 MPa). Trieda presnosti pre pracovné tlakomery 0,6 ... 4, napríklad - 0,16; 0,25; 0,4.
Testery mŕtvej váhy sa používajú ako zariadenia na overovanie mechanického ovládania a vzorové tlakomery stredného a vysokého tlaku. Tlak v nich je určený kalibrovanými závažiami umiestnenými na pieste. Ako pracovná kvapalina sa používa petrolej, transformátorový alebo ricínový olej. Trieda presnosti tlakomerov s vlastnou hmotnosťou je 0,05 a 0,02 %.
Elektrické tlakomery a vákuomery
Prevádzka zariadení tejto skupiny je založená na vlastnosti určitých materiálov meniť svoje elektrické parametre pod tlakom.
Piezoelektrické tlakomery používa sa na meranie vysokofrekvenčného pulzujúceho tlaku v mechanizmoch s prípustným zaťažením citlivého prvku do 8·10 3 GPa. Citlivý prvok v piezoelektrických manometroch, ktorý premieňa mechanické napätia na kmity elektrického prúdu, sú valcové, resp. obdĺžnikový tvar s hrúbkou niekoľkých milimetrov z kremeňa, titaničitanu bárnatého alebo keramiky PZT (titonát zirkoničitanu olova).
Tenzometrické snímače mať malý rozmery, jednoduché zariadenie, vysoká presnosť a spoľahlivá prevádzka. Horná hranica odčítania je 0,1 ... 40 MPa, trieda presnosti 0,6; 1 a 1.5. Používajú sa v náročných výrobných podmienkach.
Ako citlivý prvok v tenzometroch sa používajú tenzometre, ktorých princíp činnosti je založený na zmene odporu pôsobením deformácie.
Tlak v manometri sa meria nevyváženým mostíkovým obvodom.
V dôsledku deformácie membrány zafírovou platničkou a tenzometrami vzniká nevyváženosť mostíka v podobe napätia, ktoré je zosilňovačom prevedené na výstupný signál úmerný nameranému tlaku.
Diferenčné tlakomery
Používajú sa na meranie rozdielu (rozdielu) tlaku kvapalín a plynov. Môžu byť použité na meranie prietoku plynov a kvapalín, hladiny kvapaliny, ako aj na meranie malých pretlakov a vákua.
Membránové diferenčné tlakomery sú nešakalové primárne meracie prístroje určené na meranie tlaku neagresívnych médií, prevádzajúce nameranú hodnotu na jednotný analógový jednosmerný signál 0 ... 5 mA.
Diferenčné tlakomery typu DM sa vyrábajú pre obmedzenie tlakových strát 1,6 ... 630 kPa.
Vlnovcové diferenčné tlakomery sú vyrábané pre obmedzenie tlakových strát 1…4 kPa, sú dimenzované na maximálny povolený prevádzkový pretlak 25 kPa.
Zariadenie elektrokontaktného tlakomera, metódy jeho overovania
Elektrokontaktný prístroj na meranie tlaku
Obrázok - Schematické schémy elektrokontaktných tlakomerov: a- jednokontaktný pre skrat; b- jednokontaktné otváranie; c - dvojkontaktný otvorený - otvorený; G– dvojkontaktný pre skrat – skrat; d- dvojkontaktné otváranie-zatváranie; e- dvojkontaktný pre zatváranie-otváranie; 1 - šípka ukazovateľa; 2 a 3 – elektrické základné kontakty; 4 a 5 – zóny uzavretých a otvorených kontaktov; 6 a 7 – objekty vplyvu
Typickú schému činnosti elektrokontaktného tlakomera je možné znázorniť na obrázku ( a). S nárastom tlaku a dosiahnutím určitej hodnoty, indexová šípka 1 S elektrický kontakt vstupuje do zóny 4 a zatvorí sa kontaktom základne 2 elektrický obvod zariadenia. Uzavretie okruhu zase vedie k uvedeniu objektu vplyvu do prevádzky 6.
V otváracom okruhu (obr. . b) v neprítomnosti tlaku, elektrické kontakty indexovej šípky 1 a základný kontakt 2 ZATVORENÉ. Pod napätím U v je elektrický obvod zariadenie a predmet vplyvu. Keď tlak stúpa a ukazovateľ prechádza cez zónu uzavretých kontaktov, elektrický obvod zariadenia sa preruší, a preto sa preruší elektrický signál smerujúci k predmetu vplyvu.
Vo výrobných podmienkach sa najčastejšie používajú tlakomery s dvojkontaktnými elektrickými obvodmi: jeden sa používa na zvukovú alebo svetelnú indikáciu a druhý sa používa na organizáciu fungovania systémov rôznych typov riadenia. Takto je obvod otvárania a zatvárania (obr. d) umožňuje, aby jeden kanál otvoril jeden elektrický obvod pri dosiahnutí určitého tlaku a prijal signál nárazu na predmet 7 , a podľa druhého - pomocou základného kontaktu 3 zatvorte otvorený druhý elektrický obvod.
Okruh zatváranie-otváranie (obr. . e) umožňuje so zvyšujúcim sa tlakom jeden okruh zatvoriť a druhý otvoriť.
Dvojkontaktné obvody pre zatváranie-zatváranie (obr. G) a otváranie-otváranie (obr. v) zabezpečiť, keď tlak stúpne a dosiahne rovnaké alebo odlišné hodnoty, uzavretie oboch elektrických obvodov, prípadne ich otvorenie.
Elektrokontaktná časť tlakomeru môže byť buď integrálna, kombinovaná priamo s meracím mechanizmom, alebo pripevnená vo forme elektrokontaktnej skupiny namontovanej na prednej strane zariadenia. Výrobcovia tradične používajú konštrukcie, v ktorých boli tyče skupiny elektrokontaktov namontované na osi trubice. V niektorých zariadeniach je spravidla inštalovaná skupina elektrokontaktov pripojená k citlivému prvku cez indexovú šípku manometra. Niektorí výrobcovia si osvojili elektrokontaktný tlakomer s mikrospínačmi, ktoré sú inštalované na prevodovom mechanizme meradla.
Elektrokontaktné manometre sa vyrábajú s mechanickými kontaktmi, kontaktmi s magnetickým predpätím, indukčným párom, mikrospínačmi.
Elektrokontaktná skupina s mechanickými kontaktmi je konštrukčne najjednoduchšia. Na dielektrickej základni je upevnený základný kontakt, čo je dodatočná šípka s elektrickým kontaktom pripevneným na ňom a pripojeným k elektrickému obvodu. Ďalší konektor elektrického obvodu je pripojený ku kontaktu, ktorý sa pohybuje pomocou indexovej šípky. So zvyšujúcim sa tlakom teda šípka indexu posúva pohyblivý kontakt, kým nie je pripojený k druhému kontaktu upevnenému na prídavnej šípke. Mechanické kontakty vyrobené vo forme okvetných lístkov alebo stojanov sú vyrobené zo zliatin striebro-nikel (Ar80Ni20), striebro-paládium (Ag70Pd30), zlato-striebro (Au80Ag20), platina-irídium (Pt75Ir25) atď.
Zariadenia s mechanickými kontaktmi sú určené pre napätie do 250 V a vydržia maximálny vypínací výkon do 10 W DC alebo do 20 V×A AC. Malá vypínacia sila kontaktov zaisťuje dostatočne vysokú presnosť ovládania (až 0,5 % plnú hodnotu váhy).
Silnejšie elektrické spojenie zabezpečujú kontakty s magnetickým predpätím. Ich rozdiel od mechanických je v tom, že na zadnej strane kontaktov sú pripevnené malé magnety (lepidlom alebo skrutkami), čo zvyšuje pevnosť mechanického spojenia. Maximálny vypínací výkon kontaktov s magnetickým predpätím je do 30 W DC alebo do 50 V×A AC a napätie do 380 V. Vďaka prítomnosti magnetov v kontaktnom systéme nepresahuje trieda presnosti 2,5.
Metódy overovania EKG
Elektrokontaktné tlakomery, ako aj snímače tlaku, sa musia pravidelne overovať.
Elektrokontaktné tlakomery v teréne a laboratórnych podmienkach možno kontrolovať tromi spôsobmi:
overenie nulového bodu: po odstránení tlaku by sa ukazovateľ mal vrátiť na značku „0“, nedostatok ukazovateľa by nemal prekročiť polovicu tolerancie chyby prístroja;
overenie prevádzkový bod: k testovanému zariadeniu sa pripojí kontrolný tlakomer a porovnajú sa hodnoty oboch zariadení;
overenie (kalibrácia): overenie zariadenia podľa postupu pri overovaní (kalibrácii) pre tohto typu spotrebičov.
Elektrokontaktné tlakomery a tlakové spínače sú kontrolované na presnosť činnosti signálnych kontaktov, chyba činnosti by nemala byť vyššia ako pasová chyba.
Postup overovania
Vykonajte údržbu tlakového zariadenia:
Skontrolujte označenie a bezpečnosť tesnení;
Prítomnosť a pevnosť upevnenia krytu;
Žiadny zlomený uzemňovací vodič;
Neprítomnosť priehlbín a viditeľného poškodenia, prachu a nečistôt na puzdre;
Pevnosť upevnenia snímača (práca na mieste);
Integrita izolácie káblov (práca na mieste);
Spoľahlivosť upevnenia kábla vo vodnom zariadení (práca na mieste prevádzky);
Skontrolujte utiahnutie upevňovacích prvkov (práca na mieste);
Pri kontaktných zariadeniach skontrolujte izolačný odpor voči krytu.
Zostavte obvod pre kontaktné tlakové zariadenia.
Postupným zvyšovaním tlaku na vstupe odčítajte údaje na vzorovom prístroji počas zdvihu dopredu a dozadu (zníženie tlaku). Správy by sa mali robiť v 5 rovnako vzdialených bodoch rozsahu merania.
Skontrolujte správnosť činnosti kontaktov podľa nastavení.
ŠTÁTNA LEKÁRSKA UNIVERZITA SEMEY
Toolkit na túto tému:
Štúdium reologických vlastností biologických tekutín.
Metódy na štúdium krvného obehu.
Reografia.
Zostavil: Lektor
Kovaleva L.V.
Hlavné otázky k téme:
- Bernoulliho rovnica. Statický a dynamický tlak.
- Reologické vlastnosti krvi. Viskozita.
- Newtonov vzorec.
- Reynoldsovo číslo.
- Newtonská a nenewtonská tekutina
- laminárne prúdenie.
- turbulentné prúdenie.
- Stanovenie viskozity krvi pomocou lekárskeho viskozimetra.
- Poiseuillov zákon.
- Stanovenie rýchlosti prietoku krvi.
- celkový odpor telesného tkaniva. Fyzické základy reografia. Rheoencefalografia
- Fyzikálne základy balistokardiografie.
Bernoulliho rovnica. Statický a dynamický tlak.
Ideál sa nazýva nestlačiteľný a nemajúci vnútorné trenie alebo viskozita; Stacionárny alebo ustálený tok je tok, v ktorom sa rýchlosti častíc tekutiny v každom bode toku s časom nemenia. Ustálený tok je charakterizovaný prúdnicami - imaginárnymi čiarami, ktoré sa zhodujú s trajektóriami častíc. Časť prúdu tekutiny, ohraničená zo všetkých strán prúdnicami, tvorí prúdovú rúrku alebo prúd. Vyberme prúdovú trubicu takú úzku, že rýchlosti častíc V v ktorejkoľvek z jej sekcií S, kolmej na os trubice, možno považovať za rovnaké v celom priereze. Potom objem kvapaliny pretekajúcej cez ktorúkoľvek časť rúrky za jednotku času zostáva konštantný, pretože pohyb častíc v kvapaline nastáva iba pozdĺž osi rúrky: 
. Tento pomer sa nazýva podmienka kontinuity prúdu. To znamená, že pre skutočnú tekutinu so stálym prietokom potrubím s premenlivým prierezom zostáva množstvo Q tekutiny, ktoré preteká za jednotku času ktorýmkoľvek dielom potrubia konštantné (Q = const) a priemerné rýchlosti prúdenia v rôznych častiach potrubia sú inverzne. proporcionálne k plochám týchto sekcií: 
atď.
Vyberme prúdovú trubicu v prúde ideálnej tekutiny a v nej - dostatočne malý objem tekutiny s hmotnosťou , ktorý sa pri prúdení tekutiny pohybuje z polohy ALE do polohy B.
Vzhľadom na malý objem môžeme predpokladať, že všetky častice kvapaliny v ňom sú v rovnakých podmienkach: v polohe ALE majú tlakovú rýchlosť a sú vo výške h 1 od nulovej úrovne; tehotná AT- resp .
Prierezy prúdovej trubice sú S1 a S2.
Stlačená tekutina má vnútornú potenciálnu energiu (tlakovú energiu), vďaka ktorej môže pracovať. Táto energia Wp merané ako súčin tlaku a objemu V tekutiny: .
AT tento prípad pohyb tekutej hmoty nastáva pôsobením rozdielu tlakových síl v sekciách Si a S2. Práca vykonaná v tomto A r sa rovná rozdielu potenciálnych energií tlaku v bodoch .
Táto práca sa vynakladá na prácu na prekonanie účinku gravitácie 
a zmeniť sa Kinetická energia omši
Kvapaliny: 
v dôsledku toho A p \u003d A h + AD
Preskupením členov rovnice dostaneme
nariadenia A a B sa volia ľubovoľne, takže možno tvrdiť, že na ktoromkoľvek mieste pozdĺž rúrky potoka je stav
vydelením tejto rovnice dostaneme
kde - hustota kvapaliny.
Tak to je Bernoulliho rovnica. Všetky členy rovnice, ako môžete ľahko vidieť, majú rozmer tlaku a nazývajú sa: štatistické: hydrostatické: - dynamické. Potom možno Bernoulliho rovnicu formulovať takto:
pri stacionárnom prúdení ideálnej tekutiny zostáva celkový tlak rovný súčtu statických, hydrostatických a dynamických tlakov konštantný v akomkoľvek priereze prúdenia.
Pre horizontálna trubica prúd, hydrostatický tlak zostáva konštantný a možno ho odkázať na pravú stranu rovnice, ktorá má v tomto prípade tvar
statický tlak určuje potenciálnu energiu tekutiny (tlaková energia), dynamický tlak – kinetický.
Z tejto rovnice vyplýva odvodenie nazývané Bernoulliho pravidlo:
Statický tlak nevazkej tekutiny pri prietoku vodorovným potrubím sa zvyšuje tam, kde sa znižuje jej rýchlosť, a naopak.
Vykurovacie systémy musia byť testované na odolnosť voči tlaku
Z tohto článku sa dozviete, čo je statický a dynamický tlak vykurovacieho systému, prečo je potrebný a ako sa líši. Zvážia sa aj dôvody jeho zvýšenia a zníženia a spôsoby ich eliminácie. Okrem toho sa budeme baviť o tlaku rôzne systémy vykurovanie a spôsoby tejto kontroly.
Druhy tlaku vo vykurovacom systéme
Existujú dva typy:
- štatistické;
- dynamický.
Aký je statický tlak vykurovacieho systému? To je to, čo vzniká vplyvom gravitácie. voda pod vlastnou váhou tlačí na steny systému silou úmernou výške, do ktorej stúpa. Od 10 metrov sa tento indikátor rovná 1 atmosfére. V štatistických systémoch sa nepoužívajú prietokové dúchadlá a chladivo cirkuluje potrubím a radiátormi gravitáciou. Ide o otvorené systémy. Maximálny tlak v otvorenom vykurovacom systéme je asi 1,5 atmosféry. AT moderná konštrukcia takéto metódy sa prakticky nepoužívajú ani pri inštalácii autonómnych obvodov vidiecke domy. Je to spôsobené tým, že pre takúto schému cirkulácie je potrebné použiť rúry s veľkým priemerom. Nie je to estetické a drahé.
Dynamický tlak vo vykurovacom systéme je možné nastaviť
Dynamický tlak v uzavretý systém ohrev je vytvorený umelým zvýšením prietoku chladiacej kvapaliny pomocou elektrické čerpadlo. Napríklad, ak hovoríme o výškových budovách alebo veľkých diaľniciach. Aj keď teraz aj v súkromných domoch sa pri inštalácii vykurovania používajú čerpadlá.
Dôležité! Je to o o pretlaku bez zohľadnenia atmosférického tlaku.
Každý z vykurovacích systémov má svoju vlastnú prípustnú pevnosť v ťahu. Inými slovami, znesie inú záťaž. Ak chcete zistiť, čo prevádzkový tlak v uzavretom vykurovacom systéme je potrebné k statickému vytvorenému stĺpcom vody pridať dynamický, čerpaný čerpadlami. Pre správna prevádzka systému, tlakomer musí byť stabilný. Manometer je mechanické zariadenie, ktoré meria silu, ktorou sa voda pohybuje vo vykurovacom systéme. Skladá sa z pružiny, šípky a stupnice. Meradlá sú inštalované na kľúčových miestach. Vďaka nim môžete zistiť, aký je pracovný tlak vo vykurovacom systéme, ako aj pri diagnostike identifikovať poruchy v potrubí.
Pokles tlaku
Na kompenzáciu kvapiek je do obvodu zabudované ďalšie vybavenie:
- expanzná nádoba;
- núdzový vypúšťací ventil chladiacej kvapaliny;
- výstupy vzduchu.
Skúška vzduchom - skúšobný tlak vykurovacieho systému sa zvýši na 1,5 baru, potom sa zníži na 1 bar a nechá sa päť minút. V tomto prípade by straty nemali presiahnuť 0,1 baru.
Skúšanie vodou - tlak sa zvýši aspoň na 2 bary. Možno viac. Závisí od pracovného tlaku. Maximálny prevádzkový tlak vykurovacieho systému je potrebné vynásobiť 1,5. Počas piatich minút by strata nemala presiahnuť 0,2 baru.
panel
Studená hydrostatická skúška - 15 minút pri tlaku 10 bar, strata nie viac ako 0,1 bar. Horúce testovanie – zvýšenie teploty v okruhu na 60 stupňov na sedem hodín.
Testované vodou, pumpovanie 2,5 bar. Okrem toho sa kontrolujú ohrievače vody (3-4 bar) a čerpacie jednotky.
Vykurovacia sieť
Prípustný tlak vo vykurovacom systéme sa postupne zvyšuje na úroveň vyššiu ako je pracovný o 1,25, ale nie menej ako 16 bar.
Na základe výsledkov testu sa vypracuje akt, ktorý je dokumentom potvrdzujúcim tvrdenia v ňom uvedené. výkonnostné charakteristiky. Medzi ne patrí najmä pracovný tlak.
Komentáre:
Základom pre dizajn akéhokoľvek inžinierske siete je výpočet. Pre správne navrhnutie siete prívodných alebo odvodných vzduchovodov je potrebné poznať parametre prúdenia vzduchu. Najmä je potrebné vypočítať prietok a stratu tlaku v kanáli pre správny výber výkon ventilátora.
V tomto výpočte zohráva dôležitú úlohu taký parameter, ako je dynamický tlak na steny potrubia.
Správanie média vo vzduchovom potrubí
Ventilátor, ktorý vytvára prúdenie vzduchu v prívode resp výfukové potrubie, dodáva tomuto toku potenciálnu energiu. V procese pohybu v obmedzenom priestore potrubia sa potenciálna energia vzduchu čiastočne premieňa na kinetickú energiu. Tento proces nastáva v dôsledku pôsobenia prúdenia na steny kanála a nazýva sa dynamický tlak.
Okrem neho existuje aj statický tlak, to je pôsobenie molekúl vzduchu na seba v prúde, odráža jeho potenciálnu energiu. Kinetická energia prúdenia sa odráža v indikátore dynamického nárazu, preto je tento parameter zahrnutý do výpočtov.
Pri konštantnom prietoku vzduchu je súčet týchto dvoch parametrov konštantný a nazýva sa plný tlak. Môže byť vyjadrený v absolútnych a relatívnych jednotkách. Referenčným bodom pre absolútny tlak je úplné vákuum, zatiaľ čo relatívny tlak sa považuje za atmosférický, to znamená, že rozdiel medzi nimi je 1 atm. Pri výpočte všetkých potrubí sa spravidla používa hodnota relatívneho (nadmerného) vplyvu.
Späť na index
Fyzikálny význam parametra
Ak vezmeme do úvahy priame úseky vzduchových potrubí, ktorých úseky sa zmenšujú pri konštantnom prietoku vzduchu, potom bude pozorovaný nárast prietoku. V tomto prípade sa dynamický tlak vo vzduchových kanáloch zvýši a statický tlak sa zníži, veľkosť celkového nárazu zostane nezmenená. V súlade s tým, aby tok prešiel takýmto zúžením (zmätkom), mal by byť najprv informovaný požadované množstvo energie, v opačnom prípade môže dôjsť k zníženiu spotreby, čo je neprijateľné. Výpočtom veľkosti dynamického vplyvu môžete zistiť počet strát v tomto zmätku a zvoliť správny výkon ventilačnej jednotky.
Opačný proces nastane v prípade zväčšenia prierezu kanála pri konštantnom prietoku (difúzor). Rýchlosť a dynamický dopad začnú klesať, kinetická energia prúdenia sa zmení na potenciálnu. Ak je tlak vyvíjaný ventilátorom príliš vysoký, môže sa zvýšiť prietok v oblasti a v celom systéme.
V závislosti od zložitosti schémy majú ventilačné systémy veľa závitov, odpalov, zúžení, ventilov a ďalších prvkov nazývaných miestne odpory. Dynamický efekt v týchto prvkoch sa zvyšuje v závislosti od uhla nábehu prúdu vnútorná stena potrubia. Niektoré časti systémov spôsobujú výrazné zvýšenie tohto parametra, napríklad požiarne klapky, v ktorých je v dráhe prúdenia inštalovaná jedna alebo viac klapiek. To vytvára zvýšený odpor prúdenia v oblasti, ktorý je potrebné zohľadniť pri výpočte. Preto vo všetkých vyššie uvedených prípadoch potrebujete poznať hodnotu dynamického tlaku v kanáli.
Späť na index
Výpočty parametrov podľa vzorcov
Na priamom úseku sa rýchlosť pohybu vzduchu v potrubí nemení a veľkosť dynamického nárazu zostáva konštantná. Ten sa vypočíta podľa vzorca:
Rd = v2y/2g
V tomto vzorci:
- Pd je dynamický tlak v kgf/m2;
- V je rýchlosť vzduchu v m/s;
- γ — špecifická hmotnosť vzduch v tejto oblasti, kg/m3;
- g je gravitačné zrýchlenie rovnajúce sa 9,81 m/s2.
Hodnotu dynamického tlaku môžete získať v iných jednotkách, v pascaloch. Na to existuje iná verzia tohto vzorca:
Pd = ρ(v2 / 2)
Tu je ρ hustota vzduchu, kg/m3. Pretože vo ventilačných systémoch neexistujú žiadne podmienky pre kompresiu vzdušné prostredie do takej miery, že sa mení jeho hustota, sa berie konštantná - 1,2 kg / m3.
Ďalej je potrebné zvážiť, ako sa veľkosť dynamického pôsobenia podieľa na výpočte kanálov. Zmyslom tohto výpočtu je zistenie strát v celej dodávke resp odsávacie vetranie na výber tlaku ventilátora, jeho konštrukcie a výkonu motora. Výpočet strát prebieha v dvoch etapách: najprv sa určia straty spôsobené trením o steny kanála, potom sa vypočíta pokles výkonu prúdenia vzduchu v miestnych odporoch. Parameter dynamického tlaku je zahrnutý do výpočtu v oboch fázach.
Trecí odpor na 1 m okrúhleho kanála sa vypočíta podľa vzorca:
R = (λ / d) Rd, kde:
- Pd je dynamický tlak v kgf/m2 alebo Pa;
- λ je koeficient odporu trenia;
- d je priemer potrubia v metroch.
Straty trením sa určujú samostatne pre každú sekciu s rôznymi priemermi a prietokmi. Výsledná hodnota R sa vynásobí Celková dĺžka kanály vypočítaného priemeru, pridajte straty na miestnych odporoch a získajte všeobecný význam pre celý systém:
HB = ∑(Rl + Z)
Tu sú možnosti:
- HB (kgf/m2) - celkové straty vo ventilačnom systéme.
- R je strata trením na 1 m kruhového kanála.
- l (m) je dĺžka úseku.
- Z (kgf / m2) - straty v miestnych odporoch (ohyby, kríže, ventily atď.).
Späť na index
Stanovenie parametrov lokálnych odporov ventilačného systému
Na určení parametra Z sa podieľa aj veľkosť dynamického nárazu. Rozdiel oproti priamemu úseku je v tom, že v rôzne prvky sústave, prúdenie mení svoj smer, vetví sa, zbieha. V tomto prípade médium interaguje s vnútornými stenami kanála nie tangenciálne, ale pod rôzne uhly. Aby sa to vzalo do úvahy, v kalkulačný vzorec môžete zadať goniometrickú funkciu, ale je tu veľa ťažkostí. Napríklad pri prechode jednoduchou 90⁰ zákrutou sa vzduch otáča a tlačí na vnútornú stenu najmenej v troch rôznych uhloch (v závislosti od konštrukcie ohybu). V potrubnom systéme je veľa zložitejších prvkov, ako vypočítať straty v nich? Existuje na to vzorec:
- Z = ∑ξ Rd.
Na zjednodušenie procesu výpočtu bol do vzorca zavedený bezrozmerný koeficient lokálneho odporu. Pre každý prvok ventilačný systém je iná a ide o referenčnú hodnotu. Hodnoty koeficientov boli získané výpočtami alebo empiricky. Mnohé výrobné závody vyrábajú ventilačné zariadenie vykonávať svoje vlastné aerodynamické štúdie a výpočty produktov. Ich výsledky vrátane koeficientu lokálneho odporu prvku (napr. požiarna klapka), sú zapísané v pase produktu alebo umiestnené v technická dokumentácia na vašom webe.
Na zjednodušenie procesu výpočtu straty vetracie potrubia všetky dynamické hodnoty nárazu pre rôzne rýchlosti sú tiež vypočítané a zhrnuté v tabuľkách, z ktorých sa dajú jednoducho vybrať a vložiť do vzorcov. V tabuľke 1 sú uvedené niektoré hodnoty pre najbežnejšie používané rýchlosti vzduchu vo vzduchových kanáloch.
Bernoulliho rovnica. Statický a dynamický tlak.
Ideálny sa nazýva nestlačiteľný a nemá vnútorné trenie ani viskozitu; Stacionárny alebo ustálený tok je tok, v ktorom sa rýchlosti častíc tekutiny v každom bode toku s časom nemenia. Ustálený tok je charakterizovaný prúdnicami - imaginárnymi čiarami, ktoré sa zhodujú s trajektóriami častíc. Časť prúdu tekutiny, ohraničená zo všetkých strán prúdnicami, tvorí prúdovú rúrku alebo prúd. Vyberme prúdovú trubicu takú úzku, že rýchlosti častíc V v ktorejkoľvek z jej sekcií S, kolmej na os trubice, možno považovať za rovnaké v celom priereze. Potom objem kvapaliny pretekajúcej cez ktorúkoľvek časť rúrky za jednotku času zostáva konštantný, pretože pohyb častíc v kvapaline nastáva iba pozdĺž osi rúrky: 
. Tento pomer sa nazýva podmienka kontinuity prúdu. To znamená, že pre skutočnú tekutinu so stálym prietokom potrubím s premenlivým prierezom zostáva množstvo Q tekutiny, ktoré preteká za jednotku času ktorýmkoľvek dielom potrubia konštantné (Q = const) a priemerné rýchlosti prúdenia v rôznych častiach potrubia sú inverzne. proporcionálne k plochám týchto sekcií: 
atď.
Vyberme prúdovú trubicu v prúde ideálnej tekutiny a v nej - dostatočne malý objem tekutiny s hmotnosťou , ktorý sa pri prúdení tekutiny pohybuje z polohy ALE do polohy B.
Vzhľadom na malý objem môžeme predpokladať, že všetky častice kvapaliny v ňom sú v rovnakých podmienkach: v polohe ALE majú tlakovú rýchlosť a sú vo výške h 1 od nulovej úrovne; tehotná AT- resp .
Prierezy prúdovej trubice sú S1 a S2.
Stlačená tekutina má vnútornú potenciálnu energiu (tlakovú energiu), vďaka ktorej môže pracovať. Táto energia Wp merané ako súčin tlaku a objemu V tekutiny: .
V tomto prípade dochádza k pohybu tekutej hmoty pôsobením rozdielu tlakových síl v sekciách Si a S2. Práca vykonaná v tomto A r sa rovná rozdielu potenciálnych energií tlaku v bodoch .
Táto práca sa vynakladá na prácu na prekonanie účinku gravitácie 
a na zmene kinetickej energie hmoty
Kvapaliny: 
v dôsledku toho A p \u003d A h + AD
Preskupením členov rovnice dostaneme
nariadenia A a B sa volia ľubovoľne, takže možno tvrdiť, že na ktoromkoľvek mieste pozdĺž rúrky potoka je stav
vydelením tejto rovnice dostaneme
kde - hustota kvapaliny.
Tak to je Bernoulliho rovnica. Všetky členy rovnice, ako môžete ľahko vidieť, majú rozmer tlaku a nazývajú sa: štatistické: hydrostatické: - dynamické. Potom možno Bernoulliho rovnicu formulovať takto:
pri stacionárnom prúdení ideálnej tekutiny zostáva celkový tlak rovný súčtu statických, hydrostatických a dynamických tlakov konštantný v akomkoľvek priereze prúdenia.
V prípade horizontálnej prietokovej trubice zostáva hydrostatický tlak konštantný a možno ho odkázať na pravú stranu rovnice, ktorá potom nadobúda tvar
statický tlak určuje potenciálnu energiu tekutiny (tlaková energia), dynamický tlak – kinetický.
Z tejto rovnice vyplýva odvodenie nazývané Bernoulliho pravidlo:
Statický tlak nevazkej tekutiny pri prietoku vodorovným potrubím sa zvyšuje tam, kde sa znižuje jej rýchlosť, a naopak.
Viskozita kvapaliny
reológia je veda o deformácii a tekutosti hmoty. Pod reológiou krvi (hemoreológiou) rozumieme štúdium biofyzikálnych vlastností krvi ako viskóznej kvapaliny. V skutočnej kvapaline medzi molekulami pôsobia sily vzájomnej príťažlivosti, čo spôsobuje vnútorné trenie. Vnútorné trenie napríklad spôsobuje odporovú silu pri miešaní kvapaliny, spomalenie pádu telies do nej hodených a za určitých podmienok aj laminárne prúdenie.
Newton zistil, že sila FB vnútorného trenia medzi dvoma vrstvami tekutiny pohybujúcej sa rôznymi rýchlosťami závisí od povahy tekutiny a je priamo úmerná ploche S kontaktných vrstiev a gradientu rýchlosti. dv/dz medzi nimi F = Sdv/dz kde je koeficient úmernosti, nazývaný koeficient viskozity, alebo jednoducho viskozita kvapalina a v závislosti od jej povahy.
Pevnosť FB pôsobí tangenciálne k povrchu vrstiev tekutiny, ktoré sú v kontakte, a je nasmerovaný tak, že urýchľuje pohyb vrstvy pomalšie, 
spomaľuje pohyb vrstvy rýchlejšie.
Gradient rýchlosti v tomto prípade charakterizuje rýchlosť zmeny rýchlosti medzi vrstvami kvapaliny, t.j. v smere kolmom na smer prúdenia kvapaliny. Pre konečné hodnoty sa rovná .
Jednotka koeficientu viskozity v 
, v systéme CGS - , je táto jednotka tzv rovnováha(P). Pomer medzi nimi: 
.
V praxi je viskozita kvapaliny charakterizovaná relatívna viskozita, čím sa rozumie pomer viskozitného koeficientu danej kvapaliny k viskozitnému koeficientu vody pri rovnakej teplote:
Väčšina kvapalín (voda, nízka molekulová hmotnosť Organické zlúčeniny, pravé roztoky, roztavené kovy a ich soli) viskozitný koeficient závisí len od charakteru kvapaliny a teploty (so stúpajúcou teplotou viskozitný koeficient klesá). Takéto kvapaliny sa nazývajú newtonovský.
Pre niektoré kvapaliny, prevažne vysokomolekulárne (napríklad roztoky polymérov) alebo predstavujúce disperzné systémy (suspenzie a emulzie), závisí viskozitný koeficient aj od režimu prúdenia - tlakového a rýchlostného gradientu. S ich nárastom klesá viskozita kvapaliny v dôsledku porušenia vnútornej štruktúry prúdu kvapaliny. Takéto kvapaliny sa nazývajú štruktúrne viskózne resp nenewtonovské. Ich viskozita sa vyznačuje tzv podmienený koeficient viskozity,čo sa týka určitých podmienok prúdenia tekutiny (tlak, rýchlosť).
Krv je suspenzia vytvorených prvkov v bielkovinovom roztoku - plazme. Plazma je prakticky newtonovská tekutina. Pretože 93% vytvorených prvkov sú erytrocyty, potom je v zjednodušenom pohľade krv suspenziou erytrocytov vo fyziologickom roztoku. Preto, prísne vzaté, krv musí byť klasifikovaná ako nenewtonské tekutiny. Okrem toho sa počas prietoku krvi cez cievy pozoruje koncentrácia vytvorených prvkov v centrálnej časti toku, kde sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje viskozita. Ale keďže viskozita krvi nie je taká veľká, tieto javy sa zanedbávajú a jej koeficient viskozity sa považuje za konštantnú hodnotu.
Relatívna viskozita krvi je normálne 4,2-6. Za patologických podmienok sa môže znížiť na 2-3 (s anémiou) alebo zvýšiť na 15-20 (s polycytémiou), čo ovplyvňuje rýchlosť sedimentácie erytrocytov (ESR). Zmena viskozity krvi je jedným z dôvodov zmeny rýchlosti sedimentácie erytrocytov (ESR). Viskozita krvi je diagnostická hodnota. Niektorí infekčné choroby zvyšujú viskozitu, zatiaľ čo iné, ako je brušný týfus a tuberkulóza, znižujú.
Relatívna viskozita krvného séra je normálne 1,64-1,69 a v patológii 1,5-2,0. Ako pri každej kvapaline, viskozita krvi sa zvyšuje s klesajúcou teplotou. So zvýšením tuhosti membrány erytrocytov, napríklad s aterosklerózou, sa tiež zvyšuje viskozita krvi, čo vedie k zvýšeniu zaťaženia srdca. Viskozita krvi nie je rovnaká v širokých a úzkych cievach a vplyv priemeru cieva Viskozita sa začína ovplyvňovať pri vôli menšej ako 1 mm. V cievach tenších ako 0,5 mm klesá viskozita priamo úmerne so skracovaním priemeru, keďže sa v nich erytrocyty zoraďujú pozdĺž osi do hadieho reťazca a sú obklopené vrstvou plazmy, ktorá „hada“ izoluje. z cievnej steny.