Введите исходные данные, проверьте формулу и подстановку, затем используйте результат для предварительной инженерной оценки.
Гидростатическое давление жидкости на глубине h рассчитывают по pгидр = ρgh, поэтому для воды плотностью 1000 кг/м³ на высоте 10 м оно равно 98,07 кПа.
В формуле pгидр = ρgh используют плотность жидкости, ускорение свободного падения g = 9,80665 м/с² и вертикальную высоту столба. Для открытой поверхности абсолютное давление получают добавлением атмосферного давления: при 101,325 кПа на поверхности это 199,39 кПа на глубине 10 м в воде.
Гидростатическое давление — давление, которое неподвижная жидкость создаёт из-за веса столба над рассматриваемой точкой. Калькулятор также добавляет атмосферное давление и получает абсолютное значение.
Зачем нужен результат: Результат нужен для выбора давления оборудования, оценки нагрузки на стенки и перевода высоты жидкости в напор или давление.
В обычной жизни: Это объясняет, почему на дне глубокого бака давление выше, чем у поверхности, даже если жидкость не движется.
Для рабочего проекта нужны исходные данные объекта, нормативные параметры и проверка специалиста.
Гидростатическое давление жидкости
pгидр = ρ · g · h; pабс = pатм + pгидр. Расчёт выполняется по исходным данным формы; допущения указаны непосредственно под результатом.
Источник: Источник из плана калькуляторов.
Проверьте единицы измерения и подстановку под результатом перед переносом значения в расчётную записку.
Для неподвижной однородной жидкости давление на глубине определяется весом столба жидкости над точкой. Основное уравнение гидростатики имеет вид pгидр = ρgh, где ρ — плотность, g — ускорение свободного падения, h — вертикальная высота столба. В калькуляторе используется g = 9,80665 м/с², а результат давления переводится в кПа. Чем больше плотность или высота, тем больше гидростатическое давление. Давление, создаваемое самим столбом, является избыточным относительно давления на свободной поверхности.
Если поверхность открыта, на неё действует атмосферное давление. Тогда абсолютное давление в точке равно pабс = pатм + pгидр. Для закрытого резервуара вместо атмосферного вводят абсолютное давление газа над жидкостью. Нельзя складывать гидростатический напор с избыточным давлением, если база уже учтена, иначе получится двойной учёт атмосферы. Закон сообщающихся сосудов показывает, что форма сосуда сама по себе не меняет давление на одной и той же глубине: важна вертикальная высота и плотность столба.
В реальной установке нужно учитывать несколько слоёв жидкостей, изменение плотности с температурой, движение потока и местные потери. Здесь рассматривается неподвижная однородная жидкость, поэтому формула не подходит для быстрого потока, ударных явлений и пульсаций. Полученное давление используют при предварительной проверке бака, арматуры, теплообменника, насоса и измерительного прибора. Для конструкции резервуара дополнительно учитывают вакуум, динамическое воздействие, толщину стенки, коррозию, опоры и неравномерность температуры. Для насосной системы гидростатическую составляющую складывают с потерями и геометрическим напором по принятой энергетической схеме.
Рабочее давление оборудования выбирают с учётом всех режимов, а не только спокойного столба жидкости. При оформлении расчёта фиксируют исходный режим, единицы измерения, источник справочных свойств и принятые ограничения. Если меняется температура, расход, материал, геометрия или схема подключения, результат пересматривают, потому что коэффициенты и рабочие параметры могут измениться. Число, полученное калькулятором, нельзя автоматически переносить на другой объект без проверки.
Для выбора изделия сравнивают не только основной результат, но и допустимые режимы, потери, запас, регулирование, монтаж и обслуживание. В отчёте полезно привести формулу, подстановку, округление и итоговую проверку. Такой порядок делает расчёт воспроизводимым и помогает быстро найти причину расхождения с фактической работой системы. Результат следует использовать в пределах заявленного диапазона и принятых исходных условий.
| Величина | Смысл | Единица |
|---|---|---|
| ρ | плотность жидкости | кг/м³ |
| h | высота столба | м |
| pгидр | избыточное давление столба | кПа |
| pабс | абсолютное давление с учётом поверхности | кПа |
pгидр = 1000 · 9,80665 · 10 / 1000 = 98,07 кПа. pабс = 101,325 + 98,07 = 199,39 кПа.
pгидр = 850 · 9,80665 · 4 / 1000 ≈ 33,34 кПа. При той же высоте давление ниже, чем у воды, из-за меньшей плотности.
Избыточное давление отсчитывают от атмосферы и показывает действие столба сверх давления окружающего воздуха. Абсолютное отсчитывают от вакуума.
Для сравнения с давлением насыщенного пара и многих паспортных характеристик нужна абсолютная база. Перед окончательным решением обязательно сверяйте исходные данные с паспортом оборудования, условиями объекта и рабочим проектом.
Результат является предварительной оценкой и требует проверки всех смежных режимов.
В неподвижной однородной жидкости давление на одной глубине не зависит от формы сосуда. Оно определяется плотностью и вертикальной высотой столба.
Форма влияет на суммарную силу на стенку, но не на локальное давление при той же глубине. Перед окончательным решением обязательно сверяйте исходные данные с паспортом оборудования, условиями объекта и рабочим проектом.
Результат является предварительной оценкой и требует проверки всех смежных режимов.
Только как отдельную статическую составляющую при построении энергетического баланса. В движущемся потоке дополнительно возникают потери, скоростной напор и возможные переходные явления, поэтому одной формулы гидростатики недостаточно.
Перед окончательным решением обязательно сверяйте исходные данные с паспортом оборудования, условиями объекта и рабочим проектом. Результат является предварительной оценкой и требует проверки всех смежных режимов.
Чат помогает разобраться в устройстве и параметрах оборудования. Он не заменяет паспорт и инструкцию производителя.