Come risolvere problemi di manometro con fluidi

Statica dei fluido è la forma più semplice di analisi dei liquidi e la manometria è un metodo di analisi statica dei fluidi. Un manometro è un dispositivo che misura la pressione del fluido statica. Le tre variabili principali in un problema di manometria sono pressione, densità e l'altezza del fluido nei tubi. È necessario conoscere almeno due di questi per risolvere un problema di manometria. È inoltre necessario utilizzare un comune punto di riferimento quando si misura la tua altezza o la soluzione non sarà corretta.

Istruzioni

• Definire la variabile che cerchi. Nella maggior parte dei problemi di manometria, vi sarà più probabile essere cercando di pressione. Densità del fluido è di solito una quantità conosciuta una volta che sapete che cosa è il fluido e fluido altezza è misurata spesso direttamente dal manometro.

Esempio: Trovare la pressione in un serbatoio dell'olio sul lato chiuso di un manometro a u.

• Elencare ciò che già si conosce il problema. Per qualsiasi problema di manometria, l'equazione fondamentale è:

p2 - p1 = (rho)g(z2 - z1)

p = pressione del punto 1 e 2: incognitez = altezza ai punti 1 e 2: da misurareRho = densità del fluido: 1,5 lumache/ft ^ 3 per l'olio; 10ft lumache ^ 3 per il fluido di manometro)g = accelerazione di gravità: 32.2 in unità inglesi

• Utilizzare l'equazione fondamentale per sviluppare un'equazione specifica per un lato il problema di manometria. In questo esempio, è il lato di olio. Iniziare identificando una linea di riferimento per le misurazioni. In un problema di manometro semplice a forma di u, questo sarà spesso dove un fluido incontra il fluido di manometro. Consente di impostare z1 = 0.

p2 - p1 = z2 32.2 (rho)

La pressione nell'olio diventa quindi:

p(OIL) - p(z1) = 1,5 32.2 z2

p(OIL) = (1,5 32.2 z2) + p(z1)

• Utilizzare l'equazione fondamentale per sviluppare un'equazione specifica per l'altro lato il tuo problema di manometria. In questo esempio, è il lato aperto. Poiché per definizione la pressione alle z1 sul lato olio è lo stesso come la pressione al z1 sul lato aperto, dove p(atm) è la pressione atmosferica, è possibile scrivere p(z1) come:

p(Z1) - p(atm) = 10 32.2 (z3-z1)

Quando si utilizza un manometro, è possibile semplificare i calcoli scrivendo tutti i valori di pressione come pressione gage. Consente di impostare p(atm) = 0. Poiché z1 è la linea di base definita in precedenza, è anche zero. Ora è possibile riscrivere l'equazione di olio come:

p(Z1) = 10 32.2 z3

• Combinare le equazioni per entrambi i lati del manometro

p(OIL) = (1,5 32.2 z2) + p(z1)p(Z1) = 10 32.2 z3

p(OIL) = (1,5 32.2 z2) + (10 32.2 z3)

• Immettere eventuali informazioni mancanti nell'equazione e risolvere. In questo esempio, è necessario trovare i valori per z2 (altezza del liquido sul lato olio) e z3 (altezza del liquido sul lato aperto). Questi valori possono essere presi o misurati direttamente dal manometro e sono pertanto di solito specificati nell'istruzione di problema.

Z2 = 2Z3 = 4

p(OIL) = (1,5 32.2 2) + (10 32.2 4)p(OIL) = 1190 lumache/ft ^ 2