Обработка и анализ экспериментальных данных

 

Результаты проведенных измерений позволяют определить избыточное, вакуумметрическое и абсолютное давление в глубине жидкости (в точке присоединения пьезометра П) и под ее поверхностью (в воздушной подушке бака Б1).

1. Избыточное давление над поверхностью жидкости можно рассчитать по показаниям манометров М1 и М2:

,

где - плотность рабочей жидкости манометра, кг/м3 ( плотность воды - 1000 кг/м3 , плотность масла - 800 кг/м3)

- разность показаний в левом и правом коленях манометра, м.

 

2. Аналогично можно определить вакуумметрическое давление над поверхностью жидкости с помощью манометров М1 и М2:

и по показаниям вакуумметра В:

,

где - разность показаний в правом и левом коленях манометра, м.; - плотность воды, кг/м3; - разность измеренного и исходного показаний вакуумметра В, м.

 

3. Избыточное давление в глубине жидкости может быть рассчитано по показаниям пьезометра П

или определено перерасчетом показаний манометров M1 и

,

где - разность измеренного и исходного уровней воды в пьезометре П, м,

0,09 м - глубина точки присоединения пьезометра П.

4. Вакуумметрическое давление в глубине жидкости определяется как разность вакуумметрического давления над поверхностью жидкости и гидростатического давления в точке измерения:

.

5. Атмосферное давление (напряжение сжатия жидкости) определяется как:

,

где - атмосферное давление, Па (определяется по барометру).

Результаты измерений заносятся в таблицу 1.1.

Аккуратно выполненные измерения и правильные вычисления позволяют добиться удовлетворительной сходимости величин одного и того же давления, измеренного разными приборами.

В завершение обработки результатов необходимо оценить точность использованных приборов и влияние на нее различных факторов.

Используемые в установке измерители давления пьезометрического типа не имеют конструктивных элементов, способных исказить измеряемую величину. Шкала каждого прибора позволяет зафиксировать показания с точностью 0,5 мм. При вычислении высоты столба жидкости надо учесть возможную ошибку и при отсчете начального уровня (или уровня в другом колене), то есть ошибка отсчета может повториться и достигнуть величины

мм.

Относительная ошибка определения давления (в процентах) составит

здесь - высота столба жидкости, используемого при вычислении данного избыточного (или вакуумметрического) давления.

 

Форма и содержание отчета.

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Задачи исследования.

2. Принципиальную схему установки с обозначением основных элементов и их расшифровкой.

3. Результаты измерения, занесенные в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.

Давление   № Показания в опыте
М1, м М2, м   П, м   В, м
лев. прав. лев. прав.
  Избыточ- ное 1.            
2.            
3.            
  4.            
  Вакуум.   1.            
2.            
3.            
4.            

 

4. Обработку результатов. Приводятся используемые для расчетов формулы с расшифровкой входящих в них величин. Результаты вычислений заносятся в таблицу 1.2.

5. Анализ результатов:

а. Заключение о сравнительной точности использованных приборов;

b. Иллюстрация действия закона Паскаля, для чего необходимо сравнить два различных измерения избыточного давления.

 

Таблица 1.2.

Давление в глубине Пересчетом с М1 и М2 P по M2 Па                  
P по М1 Па                  
По П %                  
PA Па                  
P Па                  
hn м                  
Давление на поверхности По М2 %                  
PA Па                  
P0 Па                  
h2 м                  
По М1 %                  
PA Па                  
P0 Па                  
hi м                  
    №  
  Давление     Избыточное   Вакуум.  
                               

 

Лабораторная работа № 2