Теоретическое исследование крутильного микроманометра

 

Теоретическое исследование микроманометра.  

До поступления газа в микроманометр часть напора теряется на преодоление трения в шлангах, соединяющих прибор с областью, в которой определяется давление.

Определим эту потерю напора при разностях давлении в пределах от 10-4 до 3510-4 мм водяного столба и при ширине щели t, близкой к 0,1 мм*. При данных условиях поток газа в шланге и в щели должен быть ламинарным.

Если обозначить через разность давлений, фиксируемую прибором, d диаметр поршня, t ширину щели, lглубину щели, Δh расстояние оси отверстия от оси поршня, μвязкость газа, то секундный расход газа, протекающего через щель, будет

 

Теоретическое исследование микроманометра. До поступления газа в микроманометр часть напора теряется на преодоление трения в шлангах, соединяющих прибор с областью, в которой определяется давление.

Определим эту потерю напора при разностях давлении в пределах от 10-4 до 3510-4 мм водяного столба и при ширине щели t, близкой к 0,1 мм*. При данных условиях поток газа в шланге и в щели должен быть ламинарным.

Если обозначить через разность давлений, фиксируемую прибором, d диаметр поршня, t ширину щели, lглубину щели, Δh расстояние оси отверстия от оси поршня, μвязкость газа, то секундный расход газа, протекающего через щель, будет примерно равен:

 

. (98)

 

Схема потока в трубеПотери напора на преодоление трения в шлангах выразим формулой:

 

(99)

 

где r и L соответственно радиус и длина шлангов.

Для испытуемого прибора максимальный расход воздуха, протекающего через щель, на основании формулы (98), при Δрx = 35 мк водяного столба, будет равен:

Q0,610-8 м3/сек.

 

См. также:  ЭКСПЛУАТАЦИЯ, РЕМОНТ И ПОВЕРКА МИКРОМАНОМЕТРОВ

Для испытуемого микроманометра при Q0,610-8 м3/сек величина первого слагаемого (при L = 1 м и d = 8 мм) будет Δрʹy 0,1 мк водяного столба. Величина второго слагаемого, если принять обычный коэффициент сопротивления, не превышает 10-8 мм водяного столба.

Таким образом, главной причиной, изменяющей величину разности давлений, следует считать потерю напора в шлангах при протекании по ним газа. Поэтому при измерениях необходимо, чтобы потеря напора Δрy была