Пьезометрический напор

Пьезометрическая плоскость

Пьезометрическая плоскость — горизонтальная плоскость, проведенная на уровне нулевого избыточного давления в жидкости; она совпадает со свободной поверхностью жидкости, если давление на этой поверхности равно атмосферному.
 

Когда пьезометрическая плоскость пересекает стенку, эпюра нагрузки изменяет знак; на рис. II — 3 показаны эпюры нагрузки и силы давления на стенку для трех характерных положений пьезометрической плоскости О — О, пересекающей стенку.
 

Когда пьезометрическая плоскость пересекает стенку, эпюра нагрузки изменяет знак; на рис. II-3 показаны эпюры нагрузки и силы давления на стенку для трех характерных положений пьезометрической плоскости О-О, пересекающей стенку.
 

Провести пьезометрическую плоскость на расстоянии h0 ( ро — pam) / p — g — Если величина ho имеет знак минус, пьезометрическая плоскость проходит ниже свободной поверхности.
 

В последнем случае пьезометрическая плоскость проходит ниже центра тяжести стенки ( рис. П-2) и расстояния ус и hc становятся отрицательными. При этом центр давления D расположен выше центра тяжести ( Аг / 0), а результирующая сила, воспринимаемая стенкой, направлена внутрь жидкости.
 

В последнем случае пьезометрическая плоскость проходит ниже центра тяжести стенки ( рис. 2 — 2) и расстояния ус и hc становятся отрицательными.
 

В последнем случае пьезометрическая плоскость проходит ниже центра тяжести стенки ( рис. II-2) и расстояния ус и hc становятся отрицательными. При этом центр давления D расположен выше центра тяжести ( Ду 0), а результирующая сила, воспринимаемая стенкой, направлена внутрь жидкости.
 

В последнем случае пьезометрическая плоскость проходит ниже центра тяжести стенки ( рис. И-2), и расстояния ус и Лс становятся отрицательными. При этом центр давления D расположен выше центра тяжести ( Д / 0), а результирующая сила, воспринимаемая стенкой, направлена внутрь жидкости.
 

В последнем случае пьезометрическая плоскость проходит ниже центра тяжести стенки ( рис. II-2), и расстояния ус и hc становятся отрицательными. При этом центр давления D расположен выше центра тяжести ( А / 0), а результирующая сила воспринимаемая стенкой, направлена внутрь жидкости.
 

В случае, когда пьезометрическая плоскость пересекает стенку, эпюра нагрузки меняет знак по ее высоте; на рис. II-3 показаны эпюры нагрузки и силы давления на стенку для трех характерных положений пьезометрической плоскости 0 — 0, пересекающей стенку.
 

В случае, когда пьезометрическая плоскость проходит в пределах стенки, эпюра нагрузки меняет знак по ее высоте; на рис. 2 — 3 изображены эпюры нагрузки и сила давления на стенку для трех характерных положений пьезометрической плоскости 0 — 0, пересекающей стенку.
 

В случае, когда пьезометрическая плоскость пересекает стенку, эпюра нагрузки меняет знак по ее высоте; на рис. П-3 показаны эпюры нагрузки и силы давления на стенку для трех характерных положений пьезометрической плоскости 0 — 0, пересекающей стенку.
 

Если р0и 0, то пьезометрическая плоскость совпадает со свободной поверхностью, и нагрузка на стенку создается только весовым давлением жидкости.
 

Если р0и 0, то пьезометрическая плоскость совпадает со свободной поверхностью, и нагрузка на стенку создается только давлением жидкости.
 

Если РОИ 0, то пьезометрическая плоскость совпадает со свободной поверхностью, и нагрузка на стенку создается только давлением жидкости.
 

Пьезометрический напор

По пьезометрическому напору и плотности находят давление рв в возвышенной точке трубопровода. По принятому нами условию оно должно на 6 — 7 бар превышать давление насыщения рв рвас ( 64 — 7) бар.
 

По пьезометрическому напору и удельному весу находят значение давления рв в возвышенной точке трубопровода.
 

Под пьезометрическим напором понимается давление в трубопроводе, выраженное в линейных единицах ( обычно в метрах) столба той жидкости, которая передается по трубопроводу.
 

Следовательно, пьезометрический напор можно пони -, мать как работу единицы силы на.
 

Для измерения пьезометрического напора служит пьезометрическая трубка 1, один конец которой присоединен к интересующему нас сечению, а другой, верхний, открыт в атмосферу.
 

Для замера пьезометрического напора вдоль нижней образующей исследуемой трубы были установлены пять пьезометров.
 

При подсчете пьезометрических напоров может оказаться, что свободный напор в промежуточных точках водопровода ( В или С) получится менее заданного. В таком случае пьезометрическую отметку в данной точке нужно увеличить до требуемой, соответственно увеличив напоры и в последующих точках водопровода.
 

Характер изменения пьезометрического напора вдоль участка стабилизации показан на рис. ПО.
 

В условиях высокого пьезометрического напора, характерного для нефтяных месторождений Ставропольского края, нефтяная залежь может существовать только в коллекторах ограниченной проницаемости за счет капиллярного гистерезиса или при ухудшении проницаемости пласта в направлении пьезометрического напора.
 

При превышении верхнего пьезометрического напора над заданным конус 20 под действием давления на мембрану регулирующего устройства 26 и усилия, передаваемого штоком 25, опускается, площадь кольцевого сечения 21 уменьшается, в результате чего часть избыточного пьезометрического напора переходит в скоростной, а абсолютная величина пьезометрического напора в кольцевом сечении уменьшается до заданного значения, обеспечивающего необходимый перепад давления между газопроводом и кольцевым сечением. После этого по сигналу от датчика 28 подается импульс на исполнительный механизм регулирования клапана 14, последний открывается и газ из газопровода 8 ( рис. 5.7.14.1) через щели конуса 22 подается в кольцевой поток жидкости дифференциального сечения, в котором благодаря щелевому вводу по винтовым образующим обеспечивается эффективное диспергирование газа во вращающихся потоках нефти. Затем газожидкостная смесь поступает в расширитель 18, где пьезометрический напор потока повышают до 20 — ИОО КПа. Повышение пьезометрического напора осуществляется за счет снижения скорости потока, в результате которого избыточный скоростной напор переходит в пьезометрический, величина которого определяется из условия динамики противодавления системы перекачки потока в резервуары.
 

Величина — представляет пьезометрический напор и выражается в метрах столба жидкости.
 

Таким образом, пьезометрический напор отличается от гидростатического высотой столба жидкости, соответствующего атмосферному давлению.
 

Разность — пьезометрический напор

Разность пьезометрических напоров в начале и в конце труб составляет напор Н, полностью затрачиваемый на преодоление сопротивлений. На каждом участке трубы движение происходит под действием одного и того же напора.
 

Таким образом, разность пьезометрических напоров в двух сечениях расходуется на преодоление сопротивлений, имеющих место при движении жидкости на участке трубопровода между этими сечениями.
 

Последнюю зависимость можно сформулировать следующим образом: разность пьезометрических напоров двух точек трубопровода равна сумме потерь напора между этими точками.
 

Из выражения (3.58) видно, что напор насоса расходуется на преодоление геометрического напора Нт, разности пьезометрических напоров ( рц — pi) / y и суммарных потерь напора hw в сети.
 

Уравнение ( 111 10) показывает, что напор насоса равен сумме трех слагаемых: высоты подъема жидкости в насосе, разности пьезометрических напоров и разности динамических напоров в нагнетательном и всасывающем патрубках насоса.
 

Уравнение ( 1П Ш) показывает, что напор насоса равен сумме трех слагаемых: высоты подъема жидкости в насосе, разности пьезометрических напоров и разности динамических напоров в нагнетательном и всасывающем патрубках насоса.
 

Существенно упрощаются гидравлические испытания, если вычисляется суммарная потеря давления в подающем и обратном трубопроводах данного участка тепловой сети, так как в этом случае отпадает необходимость в определении высотных отметок отдельных точек сети. Так ( см. рис. 5.17), если располагаемый напор в точке / тепловой сети, т.е. разность пьезометрических напоров в подающем и обратном трубопроводах в этой точке, равен ДЯ.
 

Таким образом, чтобы определить потерю энергии на местном сопротивлении, необходимо знать разницу пьезометрических ( zi р / у) — ( z2 рг /) и скоростных ( У — v jlg напоров. При решении задач расход жидкости и площади поперечных сечений трубки являются обычно известными, поэтому разность скоростных напоров может быть вычислена по исходным данным. Для оценки же разности пьезометрических напоров ( 2t PI / Y) — ( Z2 P2 / Y) как правило, необходимо производить опыты. Лишь для некоторых местных сопротивлений со сравнительно простои пограничной геометрией ( например, внезапное расширение) указанная величина может быть определена теоретически. Для этого используется уравнение ( 32) сохранения импульса ( количества движения), записываемое для отсека жидкости, ограниченного сечениями / — / и 2 — 2, а также некоторые упрощающие допущения.
 

Таким образом, уравнение Бернулли показывает, что, если скорость жидкости увеличивается в связи с уменьшением сечения, то давление в потоке должно понизиться. Этот принцип и используется в водомере Вентури. Покажем, что разность пьезометрических напоров ДЯ связана с расходом жидкости, протекающей через водомер.
 

Отопительная установка / / / принципиально могла бы быть присоединена к тепловой сети по зависимой схеме с насосом б на обратной линии и с элеватором 7 в качестве смесительного устройства. Напор, развиваемый этим насосом, ДЯ / / / должен быть равен или больше разности гидродинамического пьезометрического напора в обратной линии и допускаемого напора для отопительной установки. Но так как при случайной остановке насоса отопительная установка оказывается под пьезометрическим напором больше 60 м, то такое присоединение недостаточно надежно. Более надежно присоединение отопительной установки / / / к тепловой сети по независимой схеме.