Абсолютное, избыточное давление. Вакуум.

Согласно (2.1.8) возможны три случая действия внешнего давления:

.

1. . На рис.2.2. изображен закрытый резервуар, с жидкостью на свободной поверхности которой, создано давление . Сбоку находится стеклянная трубка с открытым верхом для измерения, которая называется пьезометром. Жидкость в пьезометре поднимается на высоту , на поверхности жидкости давление равно атмосферному . Согласно (2.1.8) на уровне соответствующему штриховой линии

,

- пьезометрическая высота, - избыточное давление, а - пьезометрический напор.

Рис.2.2. Закрытый резервуар. Случай .

В данном случае положительная величина, которая имеет специальное название – манометрическое давление.

. (2.2.1)

Мы можем сделать важный вывод, что давление можно измерять и высотой столба жидкости.

. (2.2.2)

 

 

Рис.2.3. Закрытый резервуар. Случай .

2. Если откачивать газ из сосуда, то давление и следовательно пьезометрическая высота будут уменьшаться и в момент, когда давление сравняется с атмосферным, пьезометрическая высота станет равной глубине. Аналогичного результата можно достичь сделав сосуд открытым. Данная ситуация приведена на рис.2.3. Отметим, что в этом случае

.

 

 

Рис.2.4. Закрытый резервуар. Случай .

3. . Понижая давление в баке ниже атмосферного видим, что пьезометрическая высота становится меньше глубины. Так как возможен случай, когда уровни жидкости в баке и трубке могут быть ниже отверстия бака, то обычно используется обратный пьезометр (вакуумметр) рис.2.4. Из рисунка видно, что весовое давление будет меньше . В этом случае говорят, что в баке имеет место вакуум – недостаток давления в данной точке ниже атмосферного. Введем понятие вакуумметрической высоты:

. (2.2.3)

Отметим, что плотность воды 1000 , а , поэтому водяного столба. Таким образом, максимальная высота на которую можно поднять воду всасывающим насосом примерно равна 10 м.

Для измерения используется так же и другой тип вакуумметр (рис.2.5.).

Рис.2.5. Вакуумметр.