पीजोमीटर,

मैनोमीटर,

¾ वैक्यूम गेज।

पीजोमीटर और प्रेशर गेज अतिरिक्त (गेज) दबाव को मापते हैं, यानी, वे काम करते हैं यदि तरल में कुल दबाव एक वायुमंडल के बराबर मान से अधिक हो जाता है पी = 1किग्रा/सेमी2= 0,1एमपीए पी पी मान पी एटीएम पी एटीएम = = 101325 » 100000देहात .

अश्वशक्ति ,

कहाँ पे अश्वशक्ति एम.

अश्वशक्ति .

एमपीएया किलो पास्कल(पृष्ठ 54 पर देखें)। हालांकि, पुराने दबाव का पैमाना in किग्रा/सेमी2, वे सुविधाजनक हैं कि यह इकाई एक वायुमंडल के बराबर है (पृष्ठ 8 देखें)। किसी भी दबाव नापने का यंत्र का शून्य पठन किसके अनुरूप होता है पूरा दबाव पीएक वातावरण के बराबर।

वैक्यूम गेजमेरे अपने तरीके से दिखावटएक मैनोमीटर जैसा दिखता है, लेकिन यह दबाव का वह अंश दिखाता है जो तरल में कुल दबाव को एक वायुमंडल के मान में जोड़ता है। किसी द्रव में निर्वात शून्य नहीं होता, बल्कि द्रव की ऐसी अवस्था होती है जब उसमें कुल दाब वायुमंडलीय दाब से एक मात्रा से कम हो नत्थी करनानत्थी करना

.

वैक्यूम मूल्य पीवी 1 . से अधिक नहीं हो सकता पर नत्थी करना " 100000देहात

पीजोमीटर दिखा रहा है एच पी = 160एक्यू देखें। कला। पी इस्ट = 16000देहाततथा पी = 100000+16000=116000देहात;

रीडिंग के साथ मैनोमीटर पी आदमी = 2,5किग्रा/सेमी2 एच पी = 25 एमऔर SI . में कुल दबाव पी = 0,35एमपीए;

वैक्यूम गेज दिखा रहा है पी में = 0,04एमपीए पी = 100000-40000=60000देहात

यदि दाब P को परम शून्य से मापा जाता है, तो इसे कहते हैं निरपेक्ष दबाव. यदि वायुमण्डल से दाब की गणना की जाए तो इसे आधिक्य (मैनोमेट्रिक) Pizb कहते हैं। इसे मैनोमीटर से मापा जाता है। वायुमंडलीय दबाव स्थिर है Ratm = 103 kPa (चित्र 1.5)। वैक्यूम दबाव vac - वायुमंडलीय दबाव के दबाव की कमी।

6. हाइड्रोस्टैटिक्स का मूल समीकरण (निष्कर्ष)। पास्कल का नियम। हाइड्रोस्टेटिक विरोधाभास। बगुला फव्वारे, उपकरण, संचालन का सिद्धांत।

हाइड्रोस्टैटिक्स का मूल समीकरणबताता है कि एक तरल पदार्थ में कुल दबाव पीतरल पर बाहरी दबाव के योग के बराबर है पीओऔर तरल स्तंभ के वजन का दबाव पी डब्ल्यू, यही है जहां एच- बिंदु के ऊपर तरल स्तंभ की ऊंचाई (इसके विसर्जन की गहराई), जिसमें दबाव निर्धारित किया जाता है। समीकरण से यह पता चलता है कि तरल में दबाव गहराई के साथ बढ़ता है और निर्भरता रैखिक होती है।

वायुमंडल के साथ संचार करने वाले खुले टैंकों के लिए विशेष मामले में (चित्र 2), तरल पर बाहरी दबाव वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है पीओ = पी एटीएम= 101325 देहात 1 पर. तब हाइड्रोस्टैटिक्स का मूल समीकरण रूप लेता है

.

गेज दबाव (गेज) कुल और वायुमंडलीय दबाव के बीच का अंतर है। अंतिम समीकरण से, हम खुले जलाशयों के लिए प्राप्त करते हैं उच्च्दाबावतरल स्तंभ के दबाव के बराबर

पास्कल का नियमऐसा लगता है: एक बंद जलाशय में एक तरल पर लागू बाहरी दबाव बिना किसी बदलाव के तरल के अंदर उसके सभी बिंदुओं पर प्रसारित होता है। कई हाइड्रोलिक उपकरणों का संचालन इस कानून पर आधारित है: हाइड्रोलिक जैक, हाइड्रोलिक प्रेस, मशीनों के हाइड्रोलिक ड्राइव, ऑटोमोबाइल के ब्रेक सिस्टम।

हाइड्रोस्टेटिक विरोधाभास- तरल पदार्थ की एक संपत्ति, जिसमें यह तथ्य होता है कि किसी बर्तन में डाले गए तरल का गुरुत्वाकर्षण बल उस बल से भिन्न हो सकता है जिसके साथ यह तरल बर्तन के तल पर कार्य करता है।

बगुला के फव्वारे. प्राचीन काल के प्रसिद्ध वैज्ञानिक अलेक्जेंड्रिया के हेरोन ने आविष्कार किया था मूल डिजाइनफव्वारा, जो आज भी उपयोग किया जाता है।

इस फव्वारे का मुख्य चमत्कार यह था कि पानी के किसी बाहरी स्रोत के उपयोग के बिना, फव्वारे का पानी अपने आप धड़कता था। फव्वारे के संचालन का सिद्धांत आकृति में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।

बगुला फाउंटेन का आरेख

बगुला के फव्वारे में एक खुला कटोरा और कटोरे के नीचे स्थित दो भली भांति बंद बर्तन होते हैं। ऊपरी कटोरे से निचले कंटेनर तक, पूरी तरह से सीलबंद ट्यूब होती है। यदि आप ऊपरी कटोरे में पानी डालते हैं, तो पानी ट्यूब के माध्यम से निचले कंटेनर में बहने लगता है, वहां से हवा को विस्थापित करता है। चूंकि निचले कंटेनर को पूरी तरह से सील कर दिया गया है, इसलिए पानी से हवा को एक सीलबंद ट्यूब के माध्यम से बाहर धकेल दिया जाता है हवा का दबावबीच के कटोरे में। बीच की टंकी में हवा का दबाव पानी को बाहर धकेलने लगता है और फव्वारा काम करने लगता है। यदि काम शुरू करने के लिए, ऊपरी कटोरे में पानी डालना आवश्यक था, तो फव्वारे के आगे के संचालन के लिए, बीच के कंटेनर से कटोरे में गिरने वाले पानी का उपयोग पहले से ही किया जा चुका था। जैसा कि आप देख सकते हैं, फव्वारे का उपकरण बहुत सरल है, लेकिन यह केवल पहली नज़र में है।

ऊपरी कटोरे में पानी का उदय पानी के दबाव के कारण H1 की ऊँचाई के साथ किया जाता है, जबकि फव्वारा पानी को H2 से बहुत अधिक ऊँचाई तक उठाता है, जो पहली नज़र में असंभव लगता है। आखिरकार, इसके लिए बहुत अधिक दबाव की आवश्यकता होनी चाहिए। फव्वारा काम नहीं करना चाहिए। लेकिन प्राचीन यूनानियों का ज्ञान इतना अधिक निकला कि उन्होंने पानी के दबाव को निचले बर्तन से मध्य बर्तन में स्थानांतरित करने का अनुमान लगाया, पानी से नहीं, बल्कि हवा से। चूंकि हवा का वजन पानी के वजन से काफी कम होता है, इस क्षेत्र में दबाव का नुकसान बहुत कम होता है, और फव्वारा कटोरे से ऊंचाई H3 तक शूट करता है। फव्वारा जेट एच 3 की ऊंचाई, ट्यूबों में दबाव के नुकसान को ध्यान में रखे बिना, पानी के दबाव एच 1 की ऊंचाई के बराबर होगी।

इस प्रकार, फव्वारे के पानी को जितना संभव हो उतना ऊंचा करने के लिए, फव्वारे की संरचना को जितना संभव हो उतना ऊंचा बनाना आवश्यक है, जिससे दूरी एच 1 बढ़ जाती है। इसके अलावा, आपको बीच के बर्तन को जितना हो सके ऊपर उठाने की जरूरत है। जहाँ तक ऊर्जा के संरक्षण पर भौतिकी के नियम का प्रश्न है, इसका पूरा सम्मान किया जाता है। गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बीच के बर्तन से पानी निचले बर्तन में बह जाता है। तथ्य यह है कि वह ऊपरी कटोरे के माध्यम से इस तरह से बनाती है, और साथ ही साथ एक फव्वारे के साथ धड़कती है, कम से कम ऊर्जा के संरक्षण के कानून का खंडन नहीं करती है। जब बीच के बर्तन का सारा पानी निचले बर्तन में चला जाता है, तो फव्वारा काम करना बंद कर देता है।

7. दबाव (वायुमंडलीय, अधिकता, निर्वात) को मापने के लिए प्रयुक्त उपकरण। डिवाइस, ऑपरेशन का सिद्धांत। उपकरण सटीकता वर्ग।

एक तरल में दबाव उपकरणों द्वारा मापा जाता है:

पीजोमीटर,

मैनोमीटर,

¾ वैक्यूम गेज।

पीज़ोमीटर और मैनोमीटर अतिरिक्त (गेज) दबाव को मापते हैं, यानी वे काम करते हैं यदि तरल में कुल दबाव एक वायुमंडल के बराबर मान से अधिक हो पी = 1किग्रा/सेमी2= 0,1एमपीए. ये उपकरण वायुमंडलीय के ऊपर दबाव का अनुपात दिखाते हैं। तरल कुल दबाव में माप के लिए पीदबाव नापने के लिए आवश्यक पी मानजोड़ें वायुमंडलीय दबाव पी एटीएमबैरोमीटर से लिया गया। व्यवहार में, हाइड्रोलिक्स में, वायुमंडलीय दबाव को एक स्थिर मान माना जाता है। पी एटीएम = = 101325 » 100000देहात.

एक पीजोमीटर आमतौर पर एक ऊर्ध्वाधर कांच की ट्यूब होती है नीचे के भागजो तरल में जांचे गए बिंदु के साथ संचार करता है, जहां आपको दबाव को मापने की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, चित्र 2 में बिंदु ए), और इसका ऊपरी भाग वायुमंडल के लिए खुला है। पीजोमीटर में द्रव स्तंभ की ऊंचाई अश्वशक्तिइस उपकरण का एक संकेत है और आपको अनुपात के अनुसार एक बिंदु पर अतिरिक्त (गेज) दबाव को मापने की अनुमति देता है

कहाँ पे अश्वशक्ति- पीजोमेट्रिक हेड (ऊंचाई), एम.

ये पीजोमीटर मुख्य रूप से के लिए उपयोग किए जाते हैं प्रयोगशाला अनुसंधान. उन्हें ऊपरी सीमामाप 5 मीटर तक की ऊंचाई तक सीमित है, हालांकि, दबाव गेज पर उनका लाभ मध्यवर्ती संचरण तंत्र के बिना तरल स्तंभ की पीज़ोमेट्रिक ऊंचाई का उपयोग करके दबाव का प्रत्यक्ष माप है।

कोई भी कुआं, गड्ढा, पानी वाला कुआं, या यहां तक ​​कि खुले जलाशय में पानी की गहराई के किसी भी माप का उपयोग पीजोमीटर के रूप में किया जा सकता है, क्योंकि यह हमें मूल्य देता है अश्वशक्ति .

मैनोमीटर का सबसे अधिक बार यांत्रिक उपयोग किया जाता है, कम बार - तरल। सभी दबाव गेज पूर्ण दबाव को नहीं मापते हैं, लेकिन दबाव को मापते हैं।

पीज़ोमीटर पर उनके फायदे व्यापक माप सीमाएँ हैं, लेकिन एक खामी भी है: उन्हें अपने रीडिंग की निगरानी की आवश्यकता होती है। हाल ही में निर्मित दबाव गेज एसआई इकाइयों में स्नातक किए गए हैं: एमपीएया किलो पास्कल. हालांकि, पुराने दबाव का मापन in . में होता है किग्रा/सेमी2, वे सुविधाजनक हैं कि यह इकाई एक वायुमंडल के बराबर है। किसी भी दबाव नापने का यंत्र का शून्य पठन पूर्ण दबाव से मेल खाता है पीएक वातावरण के बराबर।

वैक्यूम गेज अपनी उपस्थिति में एक मैनोमीटर जैसा दिखता है, लेकिन यह दबाव के अंश को दिखाता है जो तरल में कुल दबाव को एक वायुमंडल के मूल्य तक पूरक करता है। किसी द्रव में निर्वात शून्य नहीं होता, बल्कि द्रव की ऐसी अवस्था होती है जब उसमें कुल दाब वायुमंडलीय दाब से एक मात्रा से कम हो नत्थी करनाजिसे वैक्यूम गेज से मापा जाता है। निर्वात दबाव नत्थी करना, डिवाइस द्वारा दिखाया गया, कुल और वायुमंडलीय से संबंधित है: .

वैक्यूम मूल्य पीवी 1 . से अधिक नहीं हो सकता पर, वह है, सीमा मूल्य नत्थी करना " 100000देहात, क्योंकि कुल दबाव परम शून्य से कम नहीं हो सकता।

यहां उपकरणों से रीडिंग लेने के उदाहरण दिए गए हैं:

पीजोमीटर दिखा रहा है एच पी = 160एक्यू देखें। कला।, एसआई इकाइयों में दबावों से मेल खाती है पी इस्ट = 16000देहाततथा पी = 100000+16000=116000देहात;

रीडिंग के साथ मैनोमीटर पी आदमी = 2,5किग्रा/सेमी2पानी के स्तंभ से मेल खाती है एच पी = 25 एमऔर SI . में कुल दबाव पी = 0,35एमपीए;

वैक्यूम गेज दिखा रहा है पी में = 0,04एमपीए, कुल दबाव से मेल खाती है पी = 100000-40000=60000देहात, जो वायुमंडलीय का 60% है।

8. विरामावस्था में एक आदर्श द्रव के अवकल समीकरण (एल. यूलर समीकरण)। समीकरणों की व्युत्पत्ति, व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए समीकरणों को लागू करने का एक उदाहरण।

एक आदर्श द्रव की गति पर विचार करें। आइए इसके अंदर कुछ मात्रा आवंटित करें वी. न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार, इस आयतन के द्रव्यमान केंद्र का त्वरण उस पर लगने वाले कुल बल के समानुपाती होता है। एक आदर्श द्रव के मामले में, यह बल आयतन के आसपास के द्रव के दबाव और संभवतः बाहरी बल क्षेत्रों के प्रभाव तक कम हो जाता है। मान लें कि यह क्षेत्र जड़त्व या गुरुत्वाकर्षण बल का प्रतिनिधित्व करता है, ताकि यह बल क्षेत्र की ताकत और आयतन तत्व के द्रव्यमान के समानुपाती हो। फिर

,

कहाँ पे एस- चयनित मात्रा की सतह, जी- फील्ड की छमता। गॉस - ओस्ट्रोग्रैडस्की सूत्र के अनुसार, सतह से आयतन एक तक और इस बात को ध्यान में रखते हुए कि किसी दिए गए बिंदु पर तरल का घनत्व कहां है, हम प्राप्त करते हैं:

मात्रा की मनमानी के कारण वीइंटीग्रेंड किसी भी बिंदु पर बराबर होना चाहिए:

संवहन व्युत्पन्न और आंशिक व्युत्पन्न के संदर्भ में कुल व्युत्पन्न को व्यक्त करना:

हम पाते हैं गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में एक आदर्श द्रव की गति के लिए यूलर का समीकरण:

द्रव का घनत्व कहाँ है,
तरल में दबाव है,
द्रव वेग वेक्टर है,
- तनाव वेक्टर बल क्षेत्र,

त्रि-आयामी अंतरिक्ष के लिए नाबला ऑपरेटर।

क्षितिज के कोण पर स्थित एक सपाट दीवार पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव के बल का निर्धारण। दबाव का केंद्र। एक आयताकार मंच के मामले में दबाव के केंद्र की स्थिति, जिसका ऊपरी किनारा मुक्त सतह के स्तर पर स्थित है।

हम हाइड्रोस्टेटिक्स (2.1) के मूल समीकरण का उपयोग क्षैतिज की ओर झुकी हुई समतल दीवार पर तरल दबाव के कुल बल को खोजने के लिए एक मनमाना कोण पर करते हैं (चित्र। 2.6)।

चावल। 2.6

आइए हम विचाराधीन दीवार के एक निश्चित खंड पर तरल की ओर से अभिनय करने वाले दबाव के कुल बल P की गणना करें, जो एक मनमाना समोच्च से घिरा हो और जिसका क्षेत्रफल S के बराबर हो।

0x अक्ष को तरल की मुक्त सतह के साथ दीवार तल के प्रतिच्छेदन की रेखा के साथ निर्देशित किया जाता है, और 0y अक्ष दीवार तल में इस रेखा के लंबवत होता है।

आइए पहले हम एक असीम रूप से छोटे क्षेत्र dS पर लागू प्राथमिक दबाव बल को व्यक्त करें:
,
जहाँ p0 मुक्त सतह पर दाब है;
h साइट स्थान dS की गहराई है।
कुल बल P निर्धारित करने के लिए, हम पूरे क्षेत्र S पर एकीकरण करते हैं।
,
जहां y साइट केंद्र dS का निर्देशांक है।

अंतिम अभिन्न, जैसा कि यांत्रिकी से जाना जाता है, है 0x अक्ष के बारे में क्षेत्र S का स्थिर आघूर्णतथा उत्पाद के बराबर हैयह क्षेत्र इसके गुरुत्वाकर्षण के केंद्र (बिंदु C) के समन्वय के लिए है, अर्थात।

फलस्वरूप,

(यहां एचसी क्षेत्र एस के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की गहराई है), या
(2.6)

यानी, एक सपाट दीवार पर द्रव के दबाव का कुल बल दीवार क्षेत्र के उत्पाद और इस क्षेत्र के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव के बराबर होता है।

दबाव के केंद्र की स्थिति का पता लगाएं। चूंकि बाहरी दबाव p0 क्षेत्र S के सभी बिंदुओं पर समान रूप से प्रेषित होता है, इस दबाव का परिणाम क्षेत्र S के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र पर लागू किया जाएगा। तरल के अतिरिक्त दबाव बल के आवेदन के बिंदु को खोजने के लिए (बिंदु डी), हम यांत्रिकी के समीकरण को लागू करते हैं, जिसके अनुसार 0x अक्ष के सापेक्ष परिणामी दबाव बल का क्षण घटक बलों के क्षणों के योग के बराबर होता है, अर्थात।

जहां yD बल Pex के अनुप्रयोग बिंदु का निर्देशांक है।

yc और y के संदर्भ में Pex और dPex को व्यक्त करना और yD को परिभाषित करना, हमें मिलता है

कहाँ पे - 0x अक्ष के बारे में क्षेत्र S की जड़ता का क्षण.
मान लें कि
(Jx0 0x के समानांतर केंद्रीय अक्ष के बारे में क्षेत्र S की जड़ता का क्षण है), हम प्राप्त करते हैं
(2.7)
इस प्रकार, बल Pex के आवेदन का बिंदु दीवार क्षेत्र के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के नीचे स्थित है; उनके बीच की दूरी है

यदि दबाव p0 वायुमंडलीय के बराबर है, और यह दीवार के दोनों ओर कार्य करता है, तो बिंदु D दबाव का केंद्र होगा। जब p0 वायुमंडलीय से अधिक होता है, तो दबाव का केंद्र यांत्रिकी के नियमों के अनुसार दो बलों के परिणामी अनुप्रयोग के बिंदु के रूप में स्थित होता है: hcgS और p0S। इस मामले में, पहले की तुलना में दूसरा बल जितना अधिक होगा, दबाव का केंद्र क्षेत्र S के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के जितना करीब होगा।

विशेष मामले में जहां दीवार है आयत आकार, और आयत के किनारों में से एक तरल की मुक्त सतह के साथ मेल खाता है, दबाव के केंद्र की स्थिति ज्यामितीय विचारों से पाई जाती है। चूंकि दीवार पर द्रव के दबाव की साजिश को दर्शाया गया है सही त्रिकोण(चित्र 2.7), जिसका गुरुत्व केंद्र आधार से त्रिभुज की ऊंचाई b का 1/3 है, तो द्रव का दाब केंद्र आधार से समान दूरी पर स्थित होगा।

चावल। 2.7

मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, अक्सर सपाट दीवारों पर दबाव बल की कार्रवाई से निपटना पड़ता है, उदाहरण के लिए, हाइड्रोलिक मशीनों के पिस्टन या सिलेंडर की दीवारों पर। इस मामले में, p0 आमतौर पर इतना अधिक होता है कि दबाव के केंद्र को दीवार क्षेत्र के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के साथ मेल खाना माना जा सकता है।

दबाव का केंद्र

वह बिंदु जिस पर दबाव बलों के परिणामी कार्रवाई की रेखा किसी शरीर पर आराम या गति में लागू होती है वातावरण(तरल, गैस), शरीर में खींचे गए किसी विमान के साथ प्रतिच्छेद करता है। उदाहरण के लिए, एक हवाई जहाज के पंख के लिए ( चावल। ) सी.डी. को विंग जीवा के तल के साथ वायुगतिकीय बल की क्रिया की रेखा के प्रतिच्छेदन बिंदु के रूप में परिभाषित किया गया है; क्रांति के एक शरीर के लिए (एक रॉकेट, हवाई पोत, खदान, आदि का शरीर) - शरीर के समरूपता के विमान के साथ वायुगतिकीय बल के चौराहे के बिंदु के रूप में, समरूपता की धुरी से गुजरने वाले विमान के लंबवत और वेग शरीर के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र का वेक्टर।

गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की स्थिति शरीर के आकार पर निर्भर करती है, और गतिमान पिंड के लिए यह गति की दिशा और पर्यावरण के गुणों (इसकी संपीड़ितता) पर भी निर्भर हो सकती है। इस प्रकार, एक विमान के पंख पर, उसके एयरफ़ॉइल के आकार के आधार पर, केंद्रीय एयरफ़ॉइल की स्थिति हमले के कोण में परिवर्तन के साथ बदल सकती है α, या यह अपरिवर्तित रह सकता है ("निरंतर केंद्रीय एयरफ़ॉइल वाला एक प्रोफ़ाइल" ); बाद के मामले में एक्स सीडी ≈ 0,25बी (चावल। ) सुपरसोनिक गति से चलते समय, वायु संपीड्यता के प्रभाव के कारण गुरुत्वाकर्षण का केंद्र पूंछ की ओर काफी बदल जाता है।

चलती वस्तुओं (विमान, रॉकेट, खदान, आदि) के केंद्रीय इंजन की स्थिति में बदलाव उनके आंदोलन की स्थिरता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। हमले के कोण में एक यादृच्छिक परिवर्तन की स्थिति में उनके आंदोलन को स्थिर रखने के लिए, केंद्रीय वायु को स्थानांतरित करना चाहिए ताकि गुरुत्वाकर्षण के केंद्र के बारे में वायुगतिकीय बल का क्षण वस्तु को अपनी मूल स्थिति में वापस कर दे (के लिए) उदाहरण के लिए, a में वृद्धि के साथ, केंद्रीय वायु को टेल की ओर शिफ्ट होना चाहिए)। स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, वस्तु अक्सर एक उपयुक्त पूंछ इकाई से सुसज्जित होती है।

लिट.: Loitsyansky L. G., मैकेनिक्स ऑफ़ लिक्विड एंड गैस, तीसरा संस्करण, M., 1970; गोलूबेव वी.वी., विंग के सिद्धांत पर व्याख्यान, एम। - एल।, 1949।

विंग पर प्रवाह दबाव के केंद्र की स्थिति: बी - जीवा; α - हमले का कोण; - प्रवाह वेग वेक्टर; x dc - शरीर की नाक से दबाव के केंद्र की दूरी।

10. घुमावदार सतह पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव के बल का निर्धारण। विलक्षणता। दबाव शरीर की मात्रा।

दबाव- भौतिक मात्रा जो शरीर की सतह पर सामान्य रूप से कार्य करने वाली शक्तियों की तीव्रता को दर्शाती है और इस सतह के इकाई क्षेत्र से संबंधित है।

निम्न प्रकार के दबाव हैं:

• बैरोमेट्रिक (वायुमंडलीय)
• सामान्य
• शुद्ध
• गेज (गेज)
• एक्यूमेट्रिक (निर्वहन)

दबाव मापने के लिए विभिन्न इकाइयों का उपयोग किया जाता है: पास्कल (पीए), बार, तकनीकी वातावरण या साधारण वातावरण, पारा का मिलीमीटर या पानी का स्तंभ, जो निम्नलिखित अनुपात में हैं:

1 पा \u003d 10 ^ -5 बार \u003d 1.02 * 10 ^ -5 किग्रा / सेमी 2 \u003d 7.5024 * 10 ^ -2 मिमी एचजी। कला।

बैरोमीटर का दबाववायु परत के द्रव्यमान पर निर्भर करता है। उच्चतम बैरोमीटर का दबाव समुद्र तल पर दर्ज किया गया था और इसकी मात्रा 809 मिमी एचजी थी। कला।, और सबसे कम - 684 मिमी एचजी। कला। बैरोमीटर का दबाव पारा स्तंभ की मिमी में ऊंचाई, 0 डिग्री सेल्सियस तक कम करके व्यक्त किया जाता है।

सामान्य दबाव- यह समुद्र तल पर वर्ष के लिए वायुदाब का औसत मान है, जो पारा बैरोमीटर द्वारा 273 K के पारा तापमान पर निर्धारित किया जाता है। यह लगभग 101.3 kPa (750 mmHg) है। यानी सामान्य दबाव को बैरोमीटर का दबाव कहा जाता है, जो एक भौतिक वातावरण के बराबर होता है और बैरोमेट्रिक दबाव का एक विशेष मामला होता है।

काफी दबावबंद मात्रा में गैसों और तरल पदार्थों का दबाव कहा जाता है। यह पर्यावरण की स्थिति पर निर्भर नहीं करता है।

गेज दबावनिरपेक्ष दबाव और बैरोमीटर के दबाव के बीच का अंतर है यदि पूर्व बाद वाले से अधिक है।

एक मैनोमीटर एक उपकरण है जो एक बंद बर्तन में दबाव को मापता है, इस पोत के बाहर होने के कारण, यह पर्यावरण की ओर से और बर्तन की तरफ से दबाव का अनुभव करता है। इसलिए, बर्तन में गैस का कुल या निरपेक्ष दबाव गेज दबाव और बैरोमीटर के दबाव के योग के बराबर होता है।

निर्वात दबावबैरोमेट्रिक दबाव और निरपेक्ष दबाव के बीच का अंतर है यदि बाद वाला पूर्व से कम है।

राज्य के ऊष्मीय समीकरण में, जैसा कि वर्णन करने वाले अधिकांश विश्लेषणात्मक अभिव्यक्तियों में है भौतिक नियम, आणविक-गतिज सिद्धांत के कारण पूर्ण दबाव शामिल है। ऐसे उपकरण हैं जो इस दबाव के परिमाण को मापने की अनुमति देते हैं, हालांकि, उनका उपकरण काफी जटिल है, और लागत अधिक है। व्यवहार में, दबाव के निरपेक्ष मूल्य के माप को व्यवस्थित करना आसान नहीं है, लेकिन दो दबावों के बीच अंतर: वांछित और वायुमंडलीय (बैरोमेट्रिक)। एक या दूसरे प्रकार के बैरोमीटर का उपयोग करके मापा गया वायुमंडलीय दबाव के मूल्य को जानने से निरपेक्ष दबाव का मान प्राप्त करना आसान हो जाता है। अक्सर पर्याप्त सटीकता ज्ञान द्वारा प्रदान की जाती है मध्यम आकारवायुमण्डलीय दबाव। यदि दाब का निर्धारित मान वायुमंडलीय से अधिक है, तो दाब अंतर का धनात्मक मान कहलाता है अत्यधिक दबाव,जिसे मापा जाता है विभिन्न प्रकार केदबावमापक यन्त्र। यदि मापा दबाव मान वायुमंडलीय दबाव से कम है, तो अतिरिक्त दबाव एक नकारात्मक मान है। इस स्थिति में दाब अंतर का निरपेक्ष मान कहा जाता है निर्वात दबाव; इसे विभिन्न प्रकार के वैक्यूम गेज से मापा जा सकता है।

यदि मापा दबाव वायुमंडलीय से अधिक है, तो राबे = रिस्ब। + रतम।; यदि मापा दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम है,

रबे को। = रतम। - रवा* और रवाक = - रिज़्ब।

दबाव का आयाम [पी] = एमएल -| टी "2. अंतर्राष्ट्रीय इकाई प्रणाली में दबाव की इकाई को कहा जाता है पास्कल(पा). पास्कल दबाव के बराबर, 1 एन के बल के कारण, समान रूप से 1 मीटर 2: 1 पा \u003d 1 एनएम -2 \u003d 1 किलो के क्षेत्र के साथ सामान्य सतह पर वितरित किया जाता है एम 1 c "2। संयुक्त राज्य अमेरिका, ग्रेट ब्रिटेन और कुछ अन्य देशों में, व्यवहार में, दबाव को अक्सर पाउंड प्रति वर्ग इंच (lb / sq.inch या psi) में मापा जाता है। ! बार \u003d 10 5 पा \u003d 14.5 साई।

एक लंबी (लगभग 1 मीटर) ट्यूब, एक छोर पर सील, पारे से भरी हुई और एक खुले सिरे से पारा के साथ एक बर्तन में उतारी जाती है, जो वातावरण से संचार करती है, कहलाती है पारा बैरोमीटर।यह आपको ट्यूब भरने वाले पारा के स्तंभ की ऊंचाई से वातावरण के दबाव को निर्धारित करने की अनुमति देता है। इस उपकरण का वर्णन पहली बार 1644 में ई. टोरिसेली द्वारा किया गया था। पारा बैरोमीटर का उपयोग करके वायुमंडलीय दबाव के व्यवस्थित मात्रात्मक माप को डेसकार्टेस द्वारा 1647 में प्रस्तावित किया गया था। डिवाइस का संचालन इस तथ्य पर आधारित है कि सतह के ऊपर के क्षेत्र में दबाव ट्यूब में पारे की मात्रा नगण्य होती है (ट्यूब में पारे के ऊपर के स्थान का आयतन कहलाता है टोरिसेली शून्य)।इस मामले में, पारा के यांत्रिक संतुलन की स्थितियों से, वायुमंडलीय दबाव और पारा स्तंभ की ऊंचाई के बीच संबंध इस प्रकार है: ro = pgh। T = 273 K के तापमान पर एक Torricelli शून्य में पारा वाष्प का दबाव 0.025 Pa है।

वायुमंडलीय दबाव (या वायुमंडलीय दबाव) अवलोकन स्थल की ऊंचाई और मौसम की स्थिति पर निर्भर करता है। पर सामान्य स्थितिसमुद्र तल पर पारा स्तंभ की ऊंचाई लगभग 76 सेमी होती है और बैरोमीटर बढ़ने पर घट जाती है।

भूभौतिकी में, मॉडल अपनाया जाता है मानक वातावरण, जिसमें समुद्र का स्तर तापमान से मेल खाता है टी=288.15 K (15°C) और दाब पो =101325.0 Pa। तापमान पर समान दबाव वाली गैस की अवस्था टी= 273.15 K (0°С को . कहा जाता है) सामान्य स्थितियां।वायुमंडलीय दबाव के मान के करीब मान p = 9.81 10 4 Pa, p in = 10 5 Pa और pp = 1.01 ZLO 5 Pa प्राकृतिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी में दबाव को मापने के लिए उपयोग किया जाता है और कहा जाता है तकनीकी माहौल(आरटी), छड़(आरवी) और भौतिक वातावरण(आरआर)।

वायुमंडल के स्थिर तापमान पर, ऊंचाई L के साथ दबाव में परिवर्तन का वर्णन द्वारा किया जाता है बैरोमीटर का सूत्र,हवा की संपीड्यता को ध्यान में रखते हुए:

पी _ _ -तस्वी / यात

यहाँ ग - दाढ़ जनवायु पी \u003d 29 \u003d 10 "3 किलो मोल जीपृथ्वी की सतह के निकट मुक्त गिरावट त्वरण है, T परम तापमान है, और R है दाढ़ गैस स्थिरांकमैं \u003d 8.31 जे के "1 मोल"।

एकाधिक कार्य

पिस्टन को स्थिर गति से चलाने के लिए रॉड पर लगने वाले बल /? का निर्धारण करें। घर्षण को नजरअंदाज करें।

मैं = 20 मिमी, (आई-मिमी।

रत्मी =750एमएमएचजी सेंट [टीटी एचजी

• 4.3.1. पी = 2 बार्ग पी 2 = 6 बार हट.
• 4.3.2. आर ( = 0,5 बार वाक। पी 2 = 5,5 बार हट
• 4.33. पी एक्स - 80 आरई एफएवी आर 2 = 10 आरवीआई izb
• 4.3.4. पी, \u003d 6-10 5 पा हटोपी2 = 30 psig
• 4.3.5. पीजे = 10 साई खाली।

/ 27.09.2018

टैंक में निरपेक्ष और वैक्यूम दबाव निर्धारित करें। निरपेक्ष, निरर्थक और अंतर दबाव – शून्य अंक. प्राप्त सामग्री का हम क्या करेंगे?

दबाव का संख्यात्मक मान न केवल इकाइयों की अपनाई गई प्रणाली द्वारा निर्धारित किया जाता है, बल्कि चुने हुए संदर्भ बिंदु द्वारा भी निर्धारित किया जाता है। ऐतिहासिक रूप से, तीन दबाव संदर्भ प्रणालियाँ रही हैं: निरपेक्ष, गेज और वैक्यूम (चित्र। 2.2)।

चावल। 2.2. दबाव तराजू। दबाव के बीच संबंध

निरपेक्ष, अतिरिक्त और निर्वात

काफी दबाव निरपेक्ष शून्य से मापा जाता है (चित्र 2.2)। इस प्रणाली में वायुमंडलीय दबाव होता है। इसलिए, निरपेक्ष दबाव है

चित्र 1 उदाहरण लेआउट आरेख। चित्र 2 उदाहरण में इमारतों के लिए अधिक दबाव वक्र। एक बार किसी दिए गए स्थान के लिए एक या अधिक ओवरप्रेशर वक्र विकसित हो जाने के बाद, भवन के जोखिम का आकलन किया जाना चाहिए। इसमें आम तौर पर कब्जे वाले भवन के लिए जोखिम स्वीकार्यता या जोखिम सहनशीलता मानदंड लागू करना और डिजाइन ओवरप्रेशर का सामना करने की इमारत की क्षमता का मूल्यांकन करना शामिल है। विश्लेषण के इस हिस्से के लिए सामान्य दृष्टिकोण एक विशेष प्रभाव संभावना के अनुरूप इमारत में अधिक दबाव का अनुमान लगाना है।

निरपेक्ष दबाव हमेशा सकारात्मक होता है।

उच्च्दाबाव से गिना जाता है, अर्थात्। सशर्त शून्य से। निरपेक्ष से अधिक दबाव पर स्विच करने के लिए, वायुमंडलीय दबाव को निरपेक्ष दबाव से घटाना आवश्यक है, जिसे अनुमानित गणना में 1 के बराबर लिया जा सकता है। पर:

यदि अत्यधिक दबाव का यह स्तर किसी इमारत को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त है, जिसके परिणामस्वरूप उसके रहने वालों को चोट लगती है, तो विस्फोट की संभावना असहनीय हो जाती है और किसी प्रकार के जोखिम में कमी की आवश्यकता होती है। "पारंपरिक" डिजाइन की अधिकांश इमारतों के लिए, अत्यधिक दबाव की यह मात्रा इमारत को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाने या इमारतों में रहने वालों को घायल करने में सक्षम नहीं है। कुछ खिड़कियां क्षतिग्रस्त हो सकती हैं और अन्य मामूली क्षति हो सकती है, लेकिन इमारत में संरचनात्मक विफलता होने की संभावना नहीं है।

यदि हम मान लें कि इमारतें धातु की साइडिंग के साथ स्टील के आकार की हैं, तो 7 साई इस हद तक महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचा सकते हैं कि इमारतों को नुकसान हो सकता है। इमारतों के ढहने की उम्मीद नहीं है, लेकिन महत्वपूर्ण विकृति का अनुभव हो सकता है और अधिकांश बाहरी धातु के आवरण के नुकसान का अनुभव होने की संभावना है। इस प्रकार का परिणाम इंगित करता है कि नियंत्रण और प्रयोगशाला भवनों को अधिक दूरस्थ स्थान पर स्थानांतरित किया जाना चाहिए या यात्रियों को चोट से बचाने के लिए 7 साई तक के अधिक दबाव का सामना करने के लिए अपग्रेड किया जाना चाहिए।

कभी-कभी अधिक दबाव को गेज दबाव कहा जाता है।

वैक्यूम दबाव या वैक्यूम वायुमंडलीय दबाव की कमी कहा जाता है

अतिरिक्त दबाव या तो वायुमंडलीय दबाव से अधिक या वायुमंडलीय दबाव में कमी का संकेत देता है। यह स्पष्ट है कि निर्वात को एक नकारात्मक दबाव के रूप में दर्शाया जा सकता है

संभाव्यता-परिणाम संबंध उच्च-परिणाम वाली घटनाओं को उनकी कम संभावना के प्रकाश में विचार करने की अनुमति देता है और यह दर्शाता है कि सबसे अधिक संभावित घटनाएं वे हैं जिनमें थोड़ा अधिक प्रभाव होता है। धमाका मॉडलिंग किसी भी विस्फोट के लिए अधिक दबाव और गति दोनों की भविष्यवाणी करता है।

अतिरिक्त ओवरप्रेशर वक्रों का अनुप्रयोग केवल परिणाम विश्लेषण के परिणामों के आधार पर भवन स्थान में एक महत्वपूर्ण सुधार का प्रतिनिधित्व करता है। यदि किसी इमारत के लिए कोई महत्वपूर्ण विषाक्त या आग का खतरा नहीं है, तो इस तरह के विश्लेषण से निर्णय लेने का आधार बन सकता है।

जैसा कि देखा जा सकता है, ये तीन दबाव पैमाने एक दूसरे से शुरुआत में या पढ़ने की दिशा में भिन्न होते हैं, हालांकि रीडिंग को एक ही यूनिट सिस्टम में किया जा सकता है। यदि तकनीकी वातावरण में दबाव निर्धारित किया जाता है, तो दबाव इकाई का पदनाम ( पर) एक और अक्षर सौंपा गया है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि किस दबाव को "शून्य" के रूप में लिया गया है और किस दिशा में सकारात्मक गणना की जाती है।

बबीता के पास इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की डिग्री है और उन्होंने इंजीनियरिंग के छात्रों और मेडिकल और डेंटल कार्यालयों में प्रवेश की तैयारी करने वाले छात्रों को पढ़ाया है। इस पाठ में, हम निरपेक्ष, बैरोमेट्रिक और गेज दबाव शब्दों को परिभाषित करेंगे और इन तीन शब्दों से संबंधित समीकरण का अध्ययन करेंगे। हम अंशांकन दबाव के उदाहरण भी देखेंगे।

आप हाईवे से नीचे गाड़ी चला रहे हैं और आप देखते हैं कि कार थोड़ी सी तरफ खींच रही है। तो आप कार को अपने मैकेनिक माइक के पास ले जाएं, जो एक विशेषज्ञ मैकेनिक है, जो तुरंत नोटिस करता है कि टायर थोड़े सपाट दिखते हैं। वह एक टायर प्रेशर गेज का उपयोग करता है और कहता है कि आगे के टायर 29 साई के हैं। यह टायर के किनारे की भी जांच करता है और पढ़ता है आदर्श दबावआपके पहियों के लिए, 32 साई; इसलिए यह चारों टायरों को 32 साई तक बढ़ा देता है। माइक यह सुनिश्चित करने के लिए नियमित रूप से टायरों की जाँच करने की सलाह देते हैं कि वे सही गेज पर हैं।

उदाहरण के लिए:

काफी दबाव 1.5 किग्रा / सेमी 2 के बराबर;

अधिक दबाव 0.5 किग्रा/सेमी 2 है;

निर्वात 0.1 किग्रा/सेमी 2 है।

सबसे अधिक बार, एक इंजीनियर पूर्ण दबाव में नहीं, बल्कि वायुमंडलीय दबाव से इसके अंतर में रुचि रखता है, क्योंकि संरचनाओं की दीवारें (टैंक, पाइपलाइन, आदि) आमतौर पर इन दबावों में अंतर के प्रभाव का अनुभव करती हैं। इसलिए, ज्यादातर मामलों में, दबाव मापने के उपकरण (दबाव गेज, वैक्यूम गेज) सीधे अतिरिक्त (गेज) दबाव या वैक्यूम दिखाते हैं।

आप सुरक्षित महसूस करते हुए सवारी करते हैं, और जब आप आश्चर्य करने लगते हैं: गेज दबाव क्या है? समुद्र तल पर, सतह के ऊपर की हवा में गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के कारण भार होता है। यह भार उस सतह पर महसूस किया जा सकता है जिस पर यह दबाता है, और हम इस दबाव को वायुमंडलीय दबाव के रूप में जानते हैं, जिसे पेटम के रूप में दर्शाया जाता है। इसलिए, यदि हम ऊंचाई पर बढ़ना जारी रखते हैं, तो उस स्तर पर हवा कम होती है, इसलिए वजन उसी के अनुसार घटता है। आखिरकार, हम उस बिंदु पर पहुंच जाएंगे जहां हवा नहीं है।

इस बिंदु पर दबाव शून्य है, इसलिए निर्वात में दबाव के सापेक्ष मापा गया दबाव निरपेक्ष दबाव कहलाता है, जिसे पैब्स द्वारा दर्शाया जाता है। निरपेक्ष दबाव और वायुमंडलीय दबाव के बीच का अंतर वह है जिसे हम गेज दबाव कहते हैं। इसकी गणना की जा सकती है यदि हम इस सूत्र का उपयोग करके निरपेक्ष और वायुमंडलीय दबाव को जानते हैं।

दबाव की इकाइयाँ।दबाव की परिभाषा के अनुसार, इसका आयाम तनाव के आयाम के साथ मेल खाता है, अर्थात। क्षेत्र के आयाम से विभाजित बल का आयाम है।

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) में दबाव की इकाई पास्कल है - एक सामान्य क्षेत्र में समान रूप से वितरित बल के कारण दबाव, यानी दबाव की इस इकाई के साथ, बढ़े हुए इकाइयों का उपयोग किया जाता है: किलोपास्कल (केपीए) और मेगापास्कल (एमपीए):

गेज दबाव आमतौर पर पाउंड प्रति वर्ग इंच में दिया जाता है। इसलिए, जब आपका मैकेनिक टायर के दबाव को मापता है और हवा को 32 साई तक भरता है, तो वह मापता है आंतरिक दबावटायर जो वायुमंडलीय दबाव से अधिक हो। समुद्र तल पर वायुमंडलीय दबाव 7 पाउंड प्रति वर्ग इंच है।

सभी तरल पदार्थों के लिए गेज दबाव को मापा जा सकता है - हवा के साथ-साथ तरल पदार्थ भी। एक उदाहरण होगा पारा बैरोमीटर, जो वायुमंडलीय दबाव को इंगित करता है। यह था एक ही रास्ताकई दशक पहले वायुमंडलीय दबाव को मापें। इस मामले में, एक कांच की ट्यूब जो एक छोर पर बंद होती है, पारे से भर जाती है और फिर पारे के एक कंटेनर में उल्टा रख दिया जाता है। जैसे ही पारा गुरुत्वाकर्षण के अंतर्गत आता है, यह ट्यूब के बंद सिरे के शीर्ष पर एक वैक्यूम बनाता है।

प्रौद्योगिकी में, वर्तमान में, कुछ मामलों में, तकनीकी MKGSS (मीटर, किलोग्राम-बल, सेकंड, a) और भौतिक CGS (सेंटीमीटर, चना, सेकंड) इकाइयों की प्रणाली का उपयोग जारी है। ऑफ-सिस्टम इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है - तकनीकी वातावरण और बार:

न ही किसी को भौतिक वातावरण के साथ तकनीकी वातावरण को भ्रमित करना चाहिए, जिसका अभी भी दबाव की एक इकाई के रूप में कुछ उपयोग है:

जब वायुमंडलीय दबाव बढ़ता है, तो कंटेनर में पारा का सतही दबाव बढ़ जाता है और अधिक पारा ग्लास ट्यूब में प्रवेश करने का कारण बनता है; इसलिए, कांच की नली के अंदर पारा का स्तर उसी के अनुसार बढ़ता है। फिर आप पारा स्तंभ के शीर्ष पर कांच की नली पर अंकित मान के रूप में वायुमंडलीय दबाव को पढ़ सकते हैं।

उठाए गए वजन का पता लगाएं हाइड्रॉलिक प्रेसजब प्लंजर पर लगाया गया बल 500 N. 3 समस्या 3 है, तो 3" कॉलम के कारण दबाव की गणना करें। दो तरल पदार्थों की सतह पर और टैंक के तल पर दबाव की तीव्रता का पता लगाएं 8 समस्या 7 एक छोटे पिस्टन और एक बड़े पिस्टन के व्यास हाइड्रोलिक जैकक्रमशः 3 सेमी और 10 सेमी। बड़े पिस्टन द्वारा उठाए गए भार का पता लगाएं जब: पिस्टन समान स्तर पर हों। छोटा पिस्टन बड़े पिस्टन से 40 सेमी ऊँचा होता है। निरपेक्ष दबाव: उस दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे वैक्यूम के निरपेक्ष दबाव के सापेक्ष मापा जाता है। गेज दबाव: दबाव के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे मापा जाता है उपकरण को मापना, वह दबाव जिस पर वायुमंडलीय दबाव को संदर्भ बिंदु के रूप में लिया जाता है। वायुमंडलीय दबाव को पैमाने पर शून्य के रूप में दर्शाया गया है। निर्वात दबाव: वायुमंडलीय दबाव के नीचे दबाव के रूप में परिभाषित। दबाव नापने का यंत्र उन उपकरणों के रूप में परिभाषित किया जाता है जिनका उपयोग तरल के एक स्तंभ को तरल के एक स्तंभ या द्रव के एक अलग स्तंभ के साथ संतुलित करके एक बिंदु पर दबाव को मापने के लिए किया जाता है। उन्हें इस प्रकार वर्गीकृत किया गया है: सरल दबाव नापने का यंत्र, अंतर दबाव नापने का यंत्र। 2 यांत्रिक सेंसर। यांत्रिक ट्रांसड्यूसर को एक तरल स्तंभ को वसंत या मृत द्रव्यमान के साथ संतुलित करके दबाव को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के रूप में परिभाषित किया गया है। ट्यूब का केंद्र दाहिने अंग में पारा के स्तर से 12 सेमी नीचे है। गेज का दूसरा सिरा वायुमंडल के लिए खुला है। मैनोमीटर के दाहिने हिस्से में पारा होता है और यह वातावरण के लिए खुला होता है। जल और पारे का संपर्क बाएँ अंग में है। दोनों मामलों में आदेश का वर्णन करें। चित्र में दिखाया गया दबाव नापने का यंत्र दिखाता है कि बर्तन कब खाली है। पानी। 23. गहन अध्ययन के लिए वैक्यूम सिस्टमकाम पर वैक्यूम लगाना, न्यूमेटिक सिस्टम से ऊर्जा की बचत कम करना, वैक्यूम को संभालना और वैक्यूम और सक्शन कप के साथ डिजाइन करना पढ़ें।

2.1.3. हाइड्रोस्टेटिक दबाव गुण

हाइड्रोस्टेटिक दबाव में दो मुख्य गुण होते हैं।

पहली संपत्ति।विरामावस्था में द्रव में जलस्थैतिक दबाव की ताकतें हमेशा सामान्य के साथ-साथ क्रिया के क्षेत्र की ओर निर्देशित होती हैं, अर्थात। कंप्रेसिव हैं।

एक औद्योगिक वैक्यूम सिस्टम में, एक वैक्यूम पंप या जनरेटर एक दबाव अंतर बनाने के लिए सिस्टम से हवा निकालता है। हालांकि, वैक्यूम सिस्टम में काम करने वाले बलों की गणना या वॉल्यूम बदलने के लिए नकारात्मक गेज दबाव या पूर्ण दबाव को परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है। रफ, 28 इंच तक। . इनमें से सिर्फ पंखा है किफायती विकल्पस्वायत्त या विशेष वैक्यूम सिस्टम के लिए। अधिकांश अनुप्रयोगों में, यह महत्वपूर्ण है कि जनरेटर हवा की खपत को कम करने के लिए कम से कम समय में आवश्यक वैक्यूम खींच सके।

यह गुण विरोधाभास से सिद्ध होता है। यदि हम मानते हैं कि बलों को सामान्य के साथ बाहर की ओर निर्देशित किया जाता है, तो यह तरल में तन्यता तनाव की उपस्थिति के बराबर है, जिसे वह नहीं देख सकता है (यह तरल के गुणों से निम्नानुसार है)।

दूसरी संपत्ति. द्रव के किसी भी बिंदु पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव का मान सभी दिशाओं में समान होता है, अर्थात। उस साइट के स्थान में अभिविन्यास पर निर्भर नहीं करता है जिस पर यह कार्य करता है

भौतिकी में, "दबाव" की भौतिक मात्रा के लिए विभिन्न अभिव्यक्तियों का उपयोग किया जाता है। बेहतर समझ के लिए उन्हें यहां समझाया जाना चाहिए। वायुमंडलीय दबाव या वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष मापा गया दबाव गेज दबाव कहलाता है। एक कमरे के अंदर, उदाहरण के लिए, ओवरप्रेशर तब होता है, जब एक ही समय में, वॉल्यूमेट्रिक वॉल्यूम उत्पन्न होने से अधिक अंतरिक्ष में प्रवेश करता है। यदि एक निश्चित आयतन में दबाव, जैसे कि एक बर्तन, बर्तन के बाहर के परिवेश के दबाव से कम है, तो एक नकारात्मक दबाव अंतर होता है।

इसे निर्वात भी कहते हैं। निरपेक्ष दाब ​​पर आदर्श निर्वात में अंतर मापा जाता है। इसलिए, बाहरी प्रभाव जैसे मौसम या ऊंचाई माप परिणाम को प्रभावित नहीं करते हैं। दबाव हमेशा निरपेक्ष शून्य बिंदु - पूर्ण निर्वात से संबंधित होता है। निरपेक्ष दबाव का एक प्रसिद्ध उपाय परिवेशी दबाव है। सभी भौतिक सूत्रदबाव के विषय पर, वे आमतौर पर पूर्ण दबाव डेटा के साथ काम करते हैं। यह इन पृष्ठों पर प्रस्तुत सूत्रों पर भी लागू होता है।

कहाँ पे - हाइड्रोस्टेटिक दबावनिर्देशांक अक्षों की दिशा में;

एक ही मनमाना दिशा में।

इस गुण को सिद्ध करने के लिए, हम एक स्थिर द्रव में एक प्राथमिक आयतन को टेट्राहेड्रोन के रूप में अलग करते हैं, जिसके किनारे क्रमशः निर्देशांक अक्षों के समानांतर होते हैं और, के बराबर , तथा (चित्र। 2.3)।

यदि एक भेद करने की आवश्यकता है, तो यह सापेक्ष दबाव और पूर्ण दबाव के लिए अंकों के साथ किया जाता है। सापेक्ष दबाव माप हमेशा प्रचलित परिवेश दबाव के साथ अंतर को मापता है। हालांकि, यह समुद्र तल से संबंधित दूरी और मौसम परिवर्तन से प्रभावित है और लगातार बदल रहा है। इसलिए, सापेक्ष दबाव विनिर्देश हमेशा वर्तमान वायुमंडलीय दबाव को संदर्भित करता है और उस पर निर्भर करता है। इसके संबंध में, जब दबाव परिवेश के दबाव से अधिक होता है, या जब दबाव परिवेश के दबाव से कम होता है, तो हम अधिक दबाव की बात करते हैं।

चावल। 2.3. संपत्ति प्रमाण के लिए योजना

दिशा से हाइड्रोस्टेटिक दबाव की स्वतंत्रता पर

आइए परिचय देते हैं अंकन:- अक्ष के सामान्य चेहरे पर अभिनय करने वाला हाइड्रोस्टेटिक दबाव;

अक्ष के सामान्य चेहरे पर दबाव;

झुके हुए चेहरे पर अभिनय का दबाव;

इस प्रकार, परीक्षण दबाव को हमेशा एक सापेक्ष दबाव के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है। उपयुक्त दबाव नियामक स्वचालित रूप से वर्तमान परिवेश दबाव के संबंध में आवश्यक परीक्षण दबाव को दबाव अंतर के रूप में सेट करते हैं। संबंधित दबाव प्रदर्शन हमेशा परिवेश के दबाव को संदर्भित करता है।

हालांकि, कुछ उपकरणों पर, परीक्षण दबाव को पूर्ण दबाव सेंसर द्वारा मापा जाता है। इस मामले में, दबाव को पूर्ण वैक्यूम के संदर्भ में इंगित किया जाता है। निरपेक्ष दबाव मापने के लिए एक ज्ञात प्रणाली बैरोमीटर है। यह निरपेक्ष शून्य बिंदु के विरुद्ध वर्तमान प्रचलित वायुमंडलीय दबाव को मापता है।

इस चेहरे का क्षेत्र;

तरल घनत्व।

आइए हम तीन बल प्रक्षेपण समीकरणों और तीन पल समीकरणों के रूप में टेट्राहेड्रोन (एक कठोर शरीर के लिए) के लिए संतुलन की स्थिति लिखें:

जब टेट्राहेड्रोन का आयतन सीमा में शून्य हो जाता है, तो अभिनय बलों की प्रणाली एक बिंदु से गुजरने वाले बलों की प्रणाली में बदल जाती है, और इस प्रकार, क्षण समीकरण अपना अर्थ खो देते हैं।

इस प्रकार, चयनित आयतन के अंदर, एक इकाई शरीर बल तरल पर कार्य करता है, जिसके त्वरण अनुमान बराबर होते हैं , , तथा। हाइड्रोलिक्स में, शरीर बलों को द्रव्यमान की एक इकाई में संदर्भित करने के लिए प्रथागत है, और चूंकि एक इकाई द्रव्यमान बल का प्रक्षेपण संख्यात्मक रूप से त्वरण के बराबर होगा।

जहां, निर्देशांक अक्षों पर एक इकाई द्रव्यमान बल के अनुमान हैं;

द्रव्यमान का द्रव्यमान;

त्वरण।

आइए अक्ष की दिशा में तरल के चयनित आयतन के लिए संतुलन समीकरण की रचना करें , एक ही समय में ध्यान में रखते हुए कि सभी बलों को सामान्य के साथ तरल मात्रा के अंदर संबंधित क्षेत्रों में निर्देशित किया जाता है:

हाइड्रोस्टेटिक दबाव से बल का प्रक्षेपण कहां है;

दबाव से बल का प्रक्षेपण;

चतुष्फलक पर कार्य करने वाले द्रव्यमान बल का प्रक्षेपण।

क्षेत्र द्वारा विभाजित समीकरण (2.2) , जो झुके हुए चेहरे के प्रक्षेपण क्षेत्र के बराबर है विमान के लिए , अर्थात। , हम पाते हैं

चूंकि टेट्राहेड्रोन के आयाम शून्य हो जाते हैं, समीकरण के अंतिम पद में कारक शामिल होता है , भी शून्य हो जाता है, और दबाव सीमित रहते हैं।

इसलिए, सीमा में हमें मिलता है

इसी तरह अक्षों के साथ संतुलन समीकरणों को संकलित करके और, हम पाते हैं

चतुष्फलक के आयामों के बाद से , तथा और साइट ढलान मनमाने ढंग से लिया जाता है, फिर, परिणामस्वरूप, सीमा में, जब टेट्राहेड्रोन एक बिंदु पर सिकुड़ता है, तो इस बिंदु पर दबाव सभी दिशाओं में समान होगा। क्यू.ई.डी.

एक स्थिर द्रव में दबाव की मानी गई संपत्ति तब भी होती है जब एक अदृश्य (आदर्श) द्रव चलता है। जब एक वास्तविक द्रव चलता है, तो स्पर्शरेखा तनाव उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक वास्तविक द्रव में दबाव, कड़ाई से बोलते हुए, संकेतित संपत्ति के अधिकारी नहीं होते हैं।

सामान्य रूप मेंएक बिंदु पर दबाव विचाराधीन बिंदु के निर्देशांक पर निर्भर करता है, और अस्थिर द्रव गति के मामले में यह प्रत्येक दिए गए बिंदु पर समय के साथ बदल सकता है:।

प्रश्न की तुच्छता और सरलता के बावजूद, ऐसा होता है कि लोग "पूर्ण दबाव", "अतिरिक्त दबाव", "अंतर दबाव", (सामान्य) "वायुमंडलीय दबाव", आदि अवधारणाओं के सार को पूरी तरह से नहीं समझते हैं, उन्हें भ्रमित करते हैं। या उन्हें न केवल मात्रात्मक, बल्कि एक दूसरे से गुणात्मक अंतर को समझना। इस पृष्ठ पर हम विभिन्न दबावों की अवधारणा के बारे में कुछ शब्द लिखने का निर्णय लेते हैं। हमने नीचे इस मुद्दे पर पूरी जानकारी प्रस्तुत करने की कोशिश नहीं की - इसे आसानी से पाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, विकिपीडिया पर - लेकिन, इसके विपरीत, हमने संक्षेप में इन अवधारणाओं के मुख्य अर्थ को संक्षेप में प्रस्तुत करने का प्रयास किया।

काफी दबाव

"पूर्ण दबाव" की अवधारणा को संदर्भित करता है जिस तरह से एक संदर्भ बिंदु के सापेक्ष दबाव निर्दिष्ट किया जाता है। निरपेक्ष दबाव एक संदर्भ बिंदु के रूप में निरपेक्ष निर्वात द्वारा इंगित दबाव है। यह माना जाता है कि निरपेक्ष निर्वात से कम कोई दबाव नहीं हो सकता है - इसलिए, इसके सापेक्ष, किसी भी दबाव को एक सकारात्मक संख्या द्वारा इंगित किया जा सकता है।

वह निरपेक्ष दबाव, जो निरपेक्ष निर्वात और उस दबाव के बीच होता है जिसे समुद्र तल पर उपलब्ध माना जाता है (सामान्य वायुमंडलीय दबाव = 101325 पा 760 मिमी 1 निरपेक्ष बार), एक आंशिक निर्वात है।

वह निरपेक्ष दबाव, जिसका मान सामान्य वायुमंडलीय दबाव के स्तर से अधिक होता है, को मानक वायुमंडलीय दबाव के रूप में लिए गए संदर्भ बिंदु के साथ गेज दबाव के रूप में भी नामित किया जा सकता है। निरपेक्ष दबाव गेज दबाव और वायुमंडलीय दबाव के बराबर है।

पत्र पर, वास्तव में पूर्ण दबाव क्या इंगित किया गया है, कभी-कभी पत्र द्वारा रेखांकित किया जाता है एकरूसी और अंग्रेजी दोनों में और जर्मन, उदाहरण के लिए: बार (ओं)। उदाहरण के लिए, समुद्र तल पर दबाव लगभग 1 बार (ए) है।

उच्च्दाबाव

अत्यधिक दबाव की अवधारणा, निरपेक्ष दबाव की तरह, दबाव को इंगित करने के लिए संदर्भ बिंदु को संदर्भित करती है। गेज दबाव वह दबाव है, जिसे संदर्भ बिंदु के रूप में, सामान्य वायुमंडलीय दबाव का उपयोग करके इंगित किया जाता है।

गेज दबाव निरपेक्ष दबाव शून्य वायुमंडलीय दबाव के बराबर है। उदाहरण के लिए, 1 बार (ए) के समुद्र स्तर के दबाव को 0 बार (एस) के अधिक दबाव के रूप में भी सूचित किया जा सकता है।

लिखित रूप में, कभी-कभी पत्र द्वारा अत्यधिक दबाव का संकेत रेखांकित किया जाता है तथारूसी भाषा में, जीअंग्रेजी में (शब्द . से थाह लेना, यानी यंत्र [दबाव] - क्योंकि दबाव गेज पर, यह आमतौर पर प्रदर्शित होने वाला अतिरिक्त दबाव होता है), और पत्र ü जर्मन में (शब्द . से उबेरड्रुक, यानी "ओवरप्रेशर")।

वायुमंडलीय दबाव, सामान्य वायुमंडलीय दबाव

वायुमंडलीय दबाव की अवधारणा गेज और निरपेक्ष दबाव की अवधारणाओं से गुणात्मक रूप से भिन्न है, और संदर्भ बिंदु के लिए नहीं, बल्कि माप की जगह को संदर्भित करती है। वायुमंडलीय दबाव पृथ्वी पर किसी भी माप बिंदु पर उपलब्ध दबाव है। वायुमंडलीय दबाव ऊंचाई और मौसम की स्थिति के आधार पर बहुत भिन्न हो सकता है। संदर्भ बिंदु के लिए, वायुमंडलीय दबाव हमेशा निरपेक्ष होता है।

सामान्य वायुमंडलीय दबाव के रूप में, के ढांचे के भीतर लिया जाता है विभिन्न मानकविकसित विभिन्न संगठन, विभिन्न अर्थ- सबसे आम, हालांकि, सामान्य वायुमंडलीय दबाव के रूप में 101325 Pa को अपनाना है। के बीच यूरोपीय निर्माताउपकरण, यह सशर्त रूप से 1 बार के अनुरूप इस दबाव पर विचार करने के लिए भी प्रथागत है।

अंतर दबाव

विभेदक दबाव दो माप बिंदुओं पर दबाव के बीच का अंतर है। यह न तो निरपेक्ष है और न ही अत्यधिक, और आमतौर पर किसी भी उपकरण या इसके घटक घटक (अक्सर संपीड़ित हवा और गैसों की सफाई के लिए फिल्टर पर) पर दबाव ड्रॉप के संकेतक के रूप में उपयोग किया जाता है।

पर शास्त्रीय भौतिकीउदाहरण के लिए, ऊष्मप्रवैगिकी में, दबाव को पूर्ण वैक्यूम के सापेक्ष निरपेक्ष दबाव की इकाइयों में मापा जाता है, लेकिन इंजीनियरिंग में दबाव के बारे में बात करते समय, हम आमतौर पर तथाकथित से मतलब रखते हैं। वाद्य या अतिरिक्त दबाव (कभी-कभी इसे "अभिनय" भी कहा जाता है, और बहुत कम ही "गेज")।

ये सभी अवधारणाएं निम्नलिखित सरल समानता से जुड़ी हुई हैं: ग्रह पृथ्वी पर पूर्ण दबाव किसी पदार्थ पर कार्य करने वाला कुल दबाव है, या दूसरे शब्दों में, यह वायुमंडलीय (बैरोमेट्रिक) और अतिरिक्त दबावों का योग है:

आर एब्स \u003d आर एटीएम + आर izb

अवधारणाओं के बीच अंतर यह है कि:

• वाद्य या अधिक ("अभिनय", "गेज") दबाव वायुमंडलीय के सापेक्ष मापा जाता है, या:
• शून्य उपकरण (गेज) दबाव वायुमंडलीय (बैरोमेट्रिक) दबाव के बराबर होता है, या
• निरपेक्ष निर्वात वाद्य यंत्र (गेज, गेज) दबाव के "शून्य से एक वायुमंडल" के बराबर होता है और साथ ही, शून्य निरपेक्ष दबाव के बराबर होता है।

ध्यान रखें कि इंजीनियरिंग जीवन में अधिकांश मामलों में, दबाव के बारे में बात करते समय, उनका मतलब ठीक से वाद्य (अत्यधिक) दबाव होता है। लेकिन आप हमेशा फिर से पूछ सकते हैं।

दबाव की इकाई psig - साई (पाउंड प्रति वर्ग इंच) में वाद्य (वायुमंडलीय से अधिक) दबाव - एक एंग्लो-सैक्सन इकाई। दबाव की इकाई पीएसआई - साई में निरपेक्ष (पाउंड प्रति वर्ग इंच)।

• काफी दबाव - निरपेक्ष शून्य के बराबर दबाव के सापेक्ष मापा गया मान। दूसरे शब्दों में - निरपेक्ष निर्वात के सापेक्ष दबाव।
• बैरोमीटर का दबाव, वायुमंडलीय दबाव पृथ्वी के वायुमंडल का परम दाब है। इस प्रकार के दबाव को इसका नाम बैरोमीटर के मापक यंत्र से मिला, जो, जैसा कि आप जानते हैं, एक निश्चित तापमान पर एक निश्चित समय पर और समुद्र तल से एक निश्चित ऊंचाई पर वायुमंडलीय दबाव को निर्धारित करता है। इस दबाव के संबंध में, अधिक दबाव और वैक्यूम निर्धारित किया जाता है।
• उच्च्दाबाव - मापा दबाव और बैरोमीटर के दबाव के बीच सकारात्मक अंतर होने पर होता है। यानी ओवरप्रेशर वह मात्रा है जिसके द्वारा मापा गया दबाव बैरोमीटर के दबाव से अधिक होता है। इस प्रकार के दबाव को मापने के लिए एक मैनोमीटर का उपयोग किया जाता है। यह स्पष्ट रूप से एक सकारात्मक साधन दबाव है।
• वैक्यूम या अन्य वैक्यूम दबाव वह मात्रा है जिसके द्वारा मापा गया उपकरण दबाव बैरोमीटर के दबाव से कम होता है। यदि धनात्मक इकाइयों में अतिरिक्त दबाव का संकेत दिया जाता है, तो ऋणात्मक इकाइयों में निर्वात -103 से 0 kPa तक होता है। इस प्रकार के दबाव को मापने में सक्षम उपकरणों को वैक्यूम गेज कहा जाता है। यह, निश्चित रूप से, एक नकारात्मक साधन दबाव है।
• अंतर दबाव यह तब होता है जब एक दबाव की तुलना दूसरे से की जाती है। सख्त अर्थों में, निरपेक्ष दबाव को छोड़कर सभी प्रकार के दबाव भिन्न होते हैं :)