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

δ

%

PA

Па

P

Па

hn

м

Давление на поверхности

По М2

δ

%

PA

Па

P0

Па

∆h2

м

По М1

δ

%

PA

Па

P0

Па

∆hi

м

№

Давление

Избыточное

Вакуум.

Лабораторная работа № 2