- Jaký musí být tlak?
- V bytovém domě
- V rodinném domě
- Zda je nebo není požadována montáž
- Prefabrikované modely
- Pravidla konstrukce uzavřených okruhů
- TUV
- Druhy tlaku v otopných soustavách
- Proč dochází k poklesu tlaku
- V systému je vzduch
- Vzduch vychází z expanzní nádoby
- Únik
- Proč při zapnutí teplé vody klesá výkon?
- Preventivní opatření
- Jak umístit radiátory
- Optimální hodnoty pro jednotlivé topné systémy
- Zvýšení tlaku v důsledku expanzní nádoby
- Zvýšení tlaku v uzavřených topných systémech
- Tlaková síla na dně nádoby
Jak velký tlak musí čerpadlo vyvinout?
Čerpadlo musí zvednout topné médium do nejvyššího bodu a přemístit ho do vratného potrubí, čímž překoná hydraulický odpor topného systému. Musí to vyvolat určitý tlak.
To se určuje podle vzorce:
P = Hohřívač + Pcp + PminWT (bar), kde:
- Нohřívač - je statický tlak rovnající se výšce (výška v metrech) od dolního topného bodu k hornímu topnému bodu (bar);
- Рsopr - je hydraulický odpor topného systému (bar);
- РminWH - je minimální tlak v nejvyšším bodě otopné soustavy, aby byla zajištěna stabilní cirkulace, PminWH ≥ 0,4 (bar).
- Рcp se určuje výpočtem. Závisí na průměru a délce potrubí, konfiguraci topení a součtu odporů všech armatur a uzavíracích ventilů systému.
- РminVT rovnající se 0,4 baru, se považuje za minimální přípustný tlak. V ideálním případě by neměla být nižší než 1,0 bar. Maximální tlak je omezen pevností komponentů topného systému a nesmí překročit 80 % s ohledem na možné vodní rázy.
V bytovém domě
Statický tlak, tj. při vypnutých čerpadlech a bez vnějšího tlaku z kotelny, se v nejnižším bodě určí podle výšky tlakového systému v budově.
V desetipatrovém domě o výšce 32 metrů je to 3,2 baru.
Po otevření ventilů z kotelny a zapnutí síťového čerpadla se zvýší na 7,0 barů. Rozdíl 3,8 baru je u tohoto čerpadla obvyklý odpor systému.
V soukromém domě
Pokud je nádrž napojena přímo na atmosféru, nazývá se takový topný systém otevřeným systémem. Její výhodou je konstantní hlavice, která se nemění při zahřívání a ochlazování topného média. To znamená, že topná tělesa budou vystavena stejnému zatížení jako hlava.
Je určena výškou hladiny vody v expanzní nádobě nad nejnižším bodem ohřevu. Například výška jednopodlažního domu k podkroví, kde je nádrž instalována, je 3,5 metru. Rozdíl mezi dolním a horním bodem ohřevu je 3,2 metru. Hlava bude mít hodnotu 0,32 baru.
Uzavřený systém nemá žádný výstup do atmosféry, ale má i své nevýhody. Když se voda ohřívá, rozpíná se a tlak stoupá, což vyžaduje bezpečnostní ventily.
A čerpadla musí být výkonnější. Místo expanzních nádob se v podkroví používají zásobní nádrže.
Lze je instalovat kdekoli a snadno se udržují.
Pro moderní vytápění rodinných domů do 3 podlaží se při absenci vytápění odebírá výkon kolem 2,0 barů.
Při zahřátí na 90 C se zvýší na 3,0 bar. Na základě těchto parametrů je pro soukromé budovy nastaven bezpečnostní ventil 3,5 baru.
Je nutná montáž
Pokud jsou otopná tělesa dodávána jako smontovaná, stačí namontovat zátky a kohout Mevskov. Většina modelů má čtyři otvory ve čtyřech rozích skříně. Ty se používají k připojení topných okruhů. Lze se domluvit na libovolném termínu.
Před instalací systému je třeba všechny přebytečné otvory utěsnit pomocí speciálních zátek nebo odvzdušňovacích kohoutů. Baterie jsou dodávány s adaptéry, které je třeba našroubovat do rozvodů výrobku. K těmto adaptérům by měly být v budoucnu připojeny různé nástroje.
Sestavené modely
Sestavování radiátoru začněte položením celého radiátoru nebo jeho částí na rovný povrch. To se nejlépe provádí na podlaze. Před touto fází je třeba rozhodnout, kolik sekcí bude instalováno. Existují normy, které umožňují určit optimální počet.
Sekce jsou spojeny pomocí vsuvek se dvěma vnějšími závity, jedním pravým a jedním levým, a pomocí oka s klíčovou dírkou. Vsuvky musí být zašroubovány do dvou bloků: nahoře a dole.
Při montáži chladiče nezapomeňte použít těsnění dodaná s výrobkem.
Ujistěte se, že jsou horní hrany dílů správně zarovnané. Tolerance je 3 mm.
Pravidla pro uzavřené okruhy
U otevřených hydraulických systémů je otázka regulace tlaku irelevantní: jednoduše neexistuje žádný vhodný způsob, jak ji provést. Naproti tomu uzavřené topné systémy lze nastavovat flexibilněji, a to i s ohledem na tlak topného média. Nejprve je však nutné systém vybavit tlakoměry, které se instalují na následujících místech prostřednictvím trojcestných ventilů.
- na rozdělovači bezpečnostní skupiny;
- na větvi a sbírání sběračů;
- přímo vedle expanzní nádoby;
- na směšovacích a průtokových zařízeních;
- na výstupu oběhových čerpadel;
- na kalovém filtru (pro kontrolu ucpávání).
Ne každá pozice je nezbytně nutná, hodně záleží na kapacitě, složitosti a stupni automatizace systému. Potrubí kotelny je často sestaveno tak, že se příslušné části regulace sbíhají v jednom uzlu, kde je instalováno měřicí zařízení. Ke kontrole filtru lze použít například i manometr na vstupu čerpadla.
Proč je nutné sledovat tlak v různých bodech? Důvod je jednoduchý: tlak v topném systému je souhrnný pojem, který sám o sobě může znamenat pouze to, že systém je těsný. Provozní tlak zahrnuje statický tlak, který vzniká působením gravitace na chladicí kapalinu, a dynamický tlak, což je kolísání, které doprovází změnu provozních podmínek systému a vyskytuje se v oblastech s různým hydraulickým odporem. Tlak se tedy může výrazně lišit při:
- zahřívání média;
- narušení krevního oběhu;
- aktivace doplňovací vody; - ucpání potrubí;
- ucpané potrubí;
- vzduchové kapsy.
Právě instalace zkušebních tlakoměrů na různých místech obvodu umožňuje rychle a přesně určit příčinu poruchy a přistoupit k jejímu odstranění. Než se však začneme zabývat touto otázkou, je třeba prozkoumat, jaká zařízení jsou k dispozici pro udržování provozního tlaku na správné úrovni.
TUV
Jaký tlak by měl být v topném systému - máme to.
Co ale ukáže tlakoměr v systému TUV?
- Pokud je studená voda ohřívána kotlem nebo průtokovým ohřívačem, bude tlak teplé vody přesně stejný jako tlak v potrubí TUV, po odečtení ztrát způsobených překonáním hydraulického odporu potrubí.
- Pokud je TUV přiváděna ze zpětného potrubí výtahu, budou před směšovačem stejné 3-4 atmosféry jako ve zpětném potrubí.
- Ale při připojení TUV z přívodních hadic může být tlak ve směšovacích hadicích asi impozantních 6-7 kgf/cm2.
Praktický důsledek: při instalaci kuchyňské baterie vlastníma rukama je lepší nebýt líný a nainstalovat několik ventilů před hadice. Jejich cena začíná na sto padesáti rublech za kus. Tento nekomplikovaný návod vám dá možnost při prasknutí hadice okamžitě odpojit vodu a netrpět její úplnou absencí v celém bytě během opravy.
Typy tlaku v topných systémech
V závislosti na principu fungování teplonosného média v okruhu hraje v otopných soustavách významnou roli statický nebo dynamický tlak.
Statický tlak, označovaný také jako gravitační tlak, vzniká v důsledku gravitační síly naší planety. Čím výše voda v okruhu stoupá, tím více její hmotnost tlačí na stěny potrubí.
Pokud teplonosná látka stoupá do výšky 10 metrů, je statický tlak 1 bar (0,981 atmosféry). Statický tlak je založen na se vypočítá pro otevřený topný systémU otevřeného topného systému je nejvyšší hodnota přibližně 1,52 baru (1,5 atmosféry).
Dynamický tlak v topném okruhu se vytváří uměle pomocí elektrického čerpadla. Uzavřené otopné soustavy s výrazně menším průměrem potrubí jsou zpravidla konstruovány na dynamický tlak než otevřené otopné soustavy.
Obvyklá hodnota dynamického tlaku v uzavřeném topném systému je 2,4 baru nebo 2,36 atmosféry.
Proč dochází k poklesu tlaku
Pokles tlaku v topném zařízení je velmi častý. Nejčastějšími příčinami jsou odvzdušnění, únik vzduchu z expanzní nádoby nebo únik chladicí kapaliny.
V systému je vzduch
V topném okruhu je vzduch nebo jsou v radiátorech vzduchové kapsy. Příčiny vzniku vzduchových kapes:
- nedodržení technických předpisů při plnění stavby;
- Voda, která je přiváděna do topného okruhu, není nuceně vypouštěna;
- Obohacení topného média vzduchem v důsledku netěsnosti spojů;
- Porucha odvzdušňovacího ventilu.
Pokud je v teplonosném médiu vzduchový polštář, dochází k hluku. Tento jev způsobuje poškození součástí ohřívače. Kromě toho má přítomnost vzduchu v jednotkách topného okruhu závažnější důsledky:
- vibrace potrubí vedou k uvolnění svarů a posunu závitových spojů;
- topný okruh není odvětráván, což vede ke stagnaci v izolovaných oblastech;
- snižuje se účinnost topného systému;
- riziko "rozmrazení";
- hrozí nebezpečí poškození oběžného kola čerpadla, pokud se do něj dostane vzduch.
Aby se vyloučila možnost vniknutí vzduchu do topného okruhu, je třeba systém správně uvést do provozu a zkontrolovat správnou funkci všech prvků.
Nejprve se provede tlaková zkouška se zvýšeným tlakem. Během tlakové zkoušky nesmí tlak v systému klesnout po dobu 20 minut.
Poprvé se okruh naplní studenou vodou s otevřeným vypouštěcím ventilem a otevřeným odvzdušňovacím ventilem. Síťové čerpadlo se zapíná až na samém konci. Po odstranění vzduchu se do systému přidá potřebné množství teplonosného média.
Během provozu se může v potrubí objevit vzduch, kterého je nutné se zbavit.
- najděte místo se vzduchovou mezerou (potrubí nebo chladič jsou v tomto okamžiku výrazně chladnější);
- po zapnutí doplňování vody otevřete ventil nebo kohoutek dále proti proudu a zbavte se vzduchu.
Vzduch unikající z expanzní nádoby
Příčiny problémů s expanzní nádobou jsou následující
- chyba instalace;
- nesprávně dimenzovaný objem;
- poškozená bradavka;
- prasknutí bránice.
Obrázek 3. Schéma expanzní nádoby. Zařízení se může odvzdušnit, což způsobí pokles tlaku v topném systému.
Veškerá manipulace s nádrží se provádí po jejím odpojení od obvodu. Oprava vyžaduje úplné odstranění vody z nádrže.. Poté jej napumpujte a vypusťte trochu vzduchu. Poté pomocí čerpadla s manometrem zvyšte tlak v expanzní nádobě na požadovanou úroveň, zkontrolujte těsnost a nainstalujte zpět do okruhu.
Při nesprávném nastavení topného zařízení se projeví následující:
- zvýšený tlak v topném okruhu a expanzní nádobě;
- pokles tlaku na kritickou úroveň, při které se kotel nespustí;
- Nouzové uvolnění nosiče tepla s neustálou potřebou doplňování.
Důležité! V prodeji jsou některé expanzní nádoby, které nemají zařízení pro regulaci tlaku. Nákupu takových modelů je třeba se vyhnout.
Únik
Netěsnosti v topném okruhu mají za následek snížení tlakové výšky a je třeba neustále doplňovat vodu. Únik kapaliny z topného okruhu je nejčastěji způsoben spojovacími spoji a rezavými místy. Nezřídka dochází k úniku kapaliny přes roztrženou membránu expanzní nádoby.
Netěsnost lze zjistit stisknutím vsuvky, která by měla propouštět pouze vzduch. Pokud je zjištěn úbytek topného média, je třeba závadu co nejdříve odstranit, aby se předešlo vážným nehodám.
Obrázek 4. Netěsnost topného potrubí. Tato závada může způsobit pokles tlaku.
Proč při zapnutí teplé vody klesá výkon?
Každý topný systém může být jiný, a to i ten s jednotnou konstrukcí. To platí zejména pro soukromé budovy.
Předpisy SanPiN, SNiP a další zakazují používat topný systém k zásobování obydlí teplou vodou. Pokud však topení funguje, ale není k dispozici teplá voda, je pokušení použít vodu z topení velké.
Proto lidé místo vzduchových kohoutků šroubují vodovodní kohoutky. Existují případy, kdy jsou na vytápění napojeny i sprchy. Pokud je topné médium odebráno pro domácí použití a nedojde k automatickému doplnění, tlak klesne.
Jaké je nebezpečí poklesu tlaku? Uveďme si stručný výčet možných důsledků:
- může dojít k zadušení systému;
- Pokud není cirkulace, přestane teplo proudit do místností; - Pokud není cirkulace, přestane teplo proudit do místností;
- Pokud nedochází k cirkulaci, přestane teplo proudit do místností;
- Pokud nedochází k cirkulaci, může dojít k přehřátí chladicí kapaliny v kotli až k varu a tvorbě páry;
- Vaření a zapařování v kotli může vést k rychlému nárůstu tlaku s možným prasknutím součástí kotle;
- Voda nebo pára vstupující do kotle může v případě prasknutí výměníku tepla způsobit výbuch plynného nebo kapalného paliva;
- Přehřátí prvků kotle může způsobit deformaci, kterou nelze opravit, a kotel se stane nepoužitelným;
- Únik topného média může způsobit škody na majetku a dokonce i poškození zdraví v důsledku popálení.
Nejedná se o vyčerpávající výčet, ale stačí k pochopení nebezpečí, která hrozí při sníženém tlaku v topném systému.
Preventivní opatření
Někdy stačí pravidelná údržba systému, aby se takovým situacím předešlo. Pomůže instalace tlakoměrů ve všech důležitých úsecích potrubí: u vstupu do domu a před sanitárními zařízeními. Pravidelná kontrola a čištění filtrů přinejmenším vyloučí tyto "podezřelé" v případě poruchy.
Nedostatečný tlak v potrubí - problém, který se objevuje nejen v příměstském bydlení, ale také v bytech v nejvyšších patrech výškových budov. Jak vytvořit tlak vody v soukromém domě? Ve většině případů lze špatný tlak vody odstranit bez větších prací a nejčastější příčinou je chybná instalace potrubí.
Proto je lepší svěřit plánování systému a hledání optimální konfigurace kompetentnímu odborníkovi, abyste se vyhnuli mnoha problémům. Minimální počet ohybů, regulačních a uzavíracích ventilů je šancí, jak výrazně snížit odpor vedení.
Dnešní téma doplňuje populární video:
Jak umístit radiátory
Doporučení se týkají především místa instalace. Nejčastěji se radiátory umisťují tam, kde dochází k největším tepelným ztrátám. A především jsou to okna. I při použití moderních energeticky úsporných oken s dvojitým zasklením dochází v těchto místech k největším tepelným ztrátám. Starých dřevěných rámů si nevšímejte.
Důležité je správné umístění a rozměry radiátoru: nezáleží jen na výkonu.
Pokud nemáte pod oknem radiátor, studený vzduch klesá po stěně a rozlévá se po podlaze. Instalace radiátoru má velký význam: teplý vzduch stoupá vzhůru a brání studenému vzduchu "stékat" k podlaze. Nezapomeňte, že aby byla tato ochrana účinná, musí radiátor zabírat alespoň 70 % šířky okna. Tato norma je předepsána v SNiP. Proto mějte při výběru radiátorů na paměti, že malý radiátor pod oknem neposkytne správnou úroveň komfortu. V takovém případě se po stranách objeví oblasti, kam bude stékat studený vzduch, a na podlaze budou studené oblasti. Okno se může hodně "potit", na stěnách, kde se střetává teplý a studený vzduch, bude docházet ke kondenzaci a objeví se vlhkost.
Z tohoto důvodu se nesnažte najít model s nejvyšším tepelným výkonem. To má své opodstatnění pouze v regionech s velmi drsným klimatem. Ale na severu mají i ty nejvýkonnější úseky velké radiátory. Ve středním Rusku je vyžadován střední tepelný výkon a v jižním Rusku jsou vyžadovány nízké radiátory (s malou vzdáleností mezi středy). Jen tak můžete splnit hlavní pravidlo instalace baterií: zakrýt většinu okenního otvoru.
Účinně funguje chladič namontovaný v blízkosti dveří.
V chladnějším podnebí má smysl instalovat tepelnou clonu také v blízkosti vchodových dveří. Jedná se o druhou problematickou oblast, která je však častější v soukromých domech. Takový problém se může vyskytnout i v přízemních bytech. Zde platí jednoduchá pravidla: umístěte radiátor co nejblíže ke dveřím. Polohu zvolíte podle uspořádání místnosti, přičemž zohledníte i možnosti rozvodů.
Optimální hodnoty pro jednotlivé topné systémy
Autonomní vytápění předchází mnoha problémům, které se mohou vyskytnout u centralizované sítě, a optimální teplotu topné kapaliny lze nastavit podle ročního období. V případě individuálního vytápění zahrnuje norma tepelný výkon topného tělesa na jednotku plochy místnosti, ve které je topné těleso instalováno. Tepelný výkon v této situaci zajišťují konstrukční vlastnosti radiátorů.
Je důležité zajistit, aby médium v síti nevychladlo pod 70 °C. Optimální hodnota je 80 °C. U plynového kotle je snadnější regulovat ohřev, protože výrobci omezují možnost ohřevu chladicí kapaliny na 90 °C.
Pomocí senzorů pro regulaci přívodu plynu lze regulovat topné médium.
Plynové kotle se snadněji kontrolují, protože výrobce omezuje maximální teplotu ohřevu na 90 °C. Pomocí senzorů pro regulaci plynu lze regulovat topné médium.
Kotle na tuhá paliva jsou složitější - neregulují ohřev kapaliny a mohou ji snadno přeměnit na páru. A v takové situaci není možné snížit teplo z uhlí nebo dřeva otočením knoflíku. Regulace topného média je v tomto případě spíše podmíněná s vysokými chybami a provádí se pomocí otočných termostatů a mechanických klapek.
Elektrické kotle umožňují plynulou regulaci topného média v rozsahu 30 až 90 °C. Jsou vybaveny vynikajícím systémem ochrany proti přehřátí.
Nárůst tlaku v důsledku expanzní nádoby
K přetlaku v okruhu může dojít v důsledku různých problémů s expanzní nádobou. Nejčastější příčiny jsou následující:
- nesprávně dimenzovaný objem nádrže;
- Poškození membrány;
- nesprávně vypočtený tlak v nádrži;
- nesprávná instalace zařízení.
Nejčastějším důvodem poklesu nebo zvýšení tlaku v systému je příliš malá expanzní nádoba. Při zahřátí se objem vody při teplotě 85-90 °C zvětší přibližně o 4 %. Pokud je nádrž velmi malá, voda zcela zaplní prostor, vzduch je zcela odváděn ventilem a nádrž již neplní svou primární funkci kompenzace tepelného nárůstu objemu topného média. Výsledkem je výrazné zvýšení tlaku v okruhu.
Pro vyřešení tohoto problému je nutné správně vypočítat objem nádrže, který by měl činit alespoň 10 % celkového objemu vody v okruhu pro plynový kotel a alespoň 20 %, pokud je kotel používán pro vytápění tuhými palivy. Na každých 15 litrů topného média připadá výkon 1 kW. Při výpočtu výkonu je třeba pro každý jednotlivý okruh stanovit objem na topnou plochu, abyste získali co nejpřesnější hodnoty.
Příčinou poklesu tlaku může být poškozená membrána nádrže. Pokud voda naplní nádrž, manometr ukáže, že tlak v systému klesl. Pokud je však otevřen doplňovací ventil, bude hladina tlaku v systému mnohem vyšší než vypočtený provozní tlak. To lze odstranit výměnou membrány nádrže nebo výměnou celého systému, pokud je instalována membránová nádrž.
Poruchy nádrží jsou jednou z příčin náhlého poklesu nebo zvýšení provozního tlaku v topném systému. Pro kontrolu je třeba systém zcela vypustit, nádrž odvzdušnit a poté naplnit topné médium a změřit tlak v kotli. Při tlaku 2 bar v kotli by měl manometr namontovaný na čerpadle ukazovat 1,6 bar. Při jiných hodnotách lze uzavírací ventil otevřít a vodu vypouštěnou z nádrže doplnit doplňovacím kohoutem. Tento způsob řešení problému funguje pro všechny varianty zásobování vodou - horní i dolní.
Nesprávná instalace nádrže také způsobuje náhlou změnu tlaku v síti. Nejčastější závadou je instalace nádrže za oběhovým čerpadlem, kdy dochází k prudkému nárůstu tlaku a následnému uvolnění, které je doprovázeno nebezpečnými tlakovými rázy. Pokud nedojde k nápravě situace, může v systému vzniknout vodní ráz, všechny prvky zařízení budou vystaveny zvýšenému namáhání, což negativně ovlivní výkonnost celého okruhu. Problém lze vyřešit opětovnou instalací nádrže na zpětné potrubí, kde má laminární proudění minimální teplotu. Samotná nádrž je instalována přímo před topným kotlem.
K tlakovým rázům v topném systému dochází z mnoha důvodů. Nejčastějšími příčinami jsou nesprávná instalace a chyby ve výpočtu při výběru zařízení a nesprávné nastavení systému. Vysoký nebo nízký tlak má mimořádně negativní vliv na celkový stav systému, proto je třeba přijmout opatření, aby se odstranit příčinu problému..
Přetlak v uzavřených topných systémech
Příčiny nárůstu tlaku v důsledku vzduchových uzávěrů v uzavřených systémech:
- Rychlé naplnění systému vodou při spuštění;
- Obvod se plní od nejvyššího bodu;
- Po opravě chladičů zapomněl vypustit vzduch přes kohouty Maevsky;
- Poruchy automatického odvzdušnění a kohoutů Maevsky;
- Volné oběžné kolo čerpadla, kterým lze nasávat vzduch.
Naplňte vodní okruh z nejnižšího bodu s otevřenými odvzdušňovacími ventily. Plňte pomalu, dokud z odvzdušňovacího otvoru v nejvyšším bodě okruhu nevytéká voda. Před naplněním okruhu můžete všechny odvzdušňovací prvky natřít mýdlovou pěnou a zkontrolovat jejich funkčnost. Pokud čerpadlo nasává vzduch, je jisté, že je pod ním netěsnost.
Tlaková síla na dně nádoby
Vezměte si
Válcová nádoba s vodorovnou základnou a svislými stěnami,
naplněné kapalinou do určité výšky (obr. 248).
Obrázek 248. В
V nádobě se svislými stěnami je tlaková síla na dno rovna hmotnosti veškeré kapaliny, která se do ní nalije.
kapaliny
Obr. 249. Na adrese
Ve všech zobrazených nádobách je tlaková síla na dně stejná. V prvních dvou plavidlech
je větší než hmotnost nalité kapaliny, u ostatních dvou je menší.
Hydrostatický
tlak v každém bodě dna nádoby je stejný:
Pokud
dno nádoby má plochu , síla tlaku kapaliny na dno.
plavidla,
tj. rovná se hmotnosti kapaliny nalité do nádoby.
Zvažte
nyní nádoby lišící se tvarem, ale se stejnou plochou dna (obr. 249).
Pokud je kapalina v každé z nich nalita do stejné výšky , tlak na dně .
v dolní části.
je ve všech nádobách stejný. Z toho vyplývá, že tlaková síla na dně, která se rovná
,
také
je ve všech nádobách stejný. Je rovna hmotnosti sloupce kapaliny se základnou rovnající se
plochu dna nádoby a výšku rovnající se výšce vlévané kapaliny. Na obr. 249 je tento
sloupec je u každé nádoby znázorněn čárkovaně.
Všimněte si, že
že tlaková síla na dno je nezávislá na tvaru nádoby a může být buď větší, nebo menší.
nebo menší než hmotnost nalité kapaliny.
Obrázek 250.
Pascalův přístroj se sadou nádob. Průřezy jsou u všech nádob stejné.
obr. 251.
Experiment se sudem Pascala
Tento
Ověříme si to provedením pokusu pomocí Pascalova přístroje (obr. 1).
250). Na stojan lze připevnit nádoby různých tvarů bez dna.
Místo dna je k nádobě zespodu pevně přitisknuta deska zavěšená na vahadle váhy.
talíř. Když je v nádobě kapalina, působí na desku tlaková síla,
která desku odtáhne, když tlaková síla začne převyšovat hmotnost závaží,
na druhé straně stupnice.
У
nádoba se svislými stěnami (válcová nádoba), jejíž dno se otevírá, když se otevře.
hmotnost nalité kapaliny dosáhne hmotnosti zátěžové desky. V nádobě jiného tvaru je dno
se otevírá ve stejné výšce sloupce kapaliny, ačkoli hmotnost vody nalité do sloupce
může být větší (nádoba se rozšiřuje směrem nahoru) nebo menší (nádoba se zužuje) než hmotnost závaží.
hmotnost závaží.
Tento
zkušenost vede k myšlence, že při správném tvaru nádoby je možné s pomocí.
malé množství vody vytváří na dně obrovský tlak. Pascal
připojil dlouhou tenkou svislou trubku k těsně uzavřenému sudu naplněnému vodou (obr. 251).
svislá trubka (obr. 251). Když je trubice naplněna vodou, síla
hydrostatický tlak na dně se rovná hmotnosti sloupce vody, plocha
Tlakové síly na stěny a horní dno bubnu se odpovídajícím způsobem zvyšují.
Tlakové síly na stěny a horní dno sudu se odpovídajícím způsobem zvyšují.
Když Pascal naplnil trubku do výšky několika metrů, což vyžadovalo
několik šálků vody a výsledná tlaková síla roztrhla hlaveň.
Jak
vysvětlit, že tlaková síla působící na dno nádoby může v závislosti na tvaru nádoby
nádoby větší nebo menší než hmotnost kapaliny v nádobě? Protože síla
působící ze strany nádoby na kapalinu musí vyrovnávat hmotnost kapaliny.
Skutečnost je taková, že na kapalinu nepůsobí pouze dno nádoby.
plavidla. V nádobě, která se rozpíná směrem vzhůru, působí síly, kterými stěny působí na
síly působící na kapalinu mají složky směřující vzhůru: část hmotnosti kapaliny se tak vyrovnává.
kapaliny je vyrovnán tlakovými silami stěn a pouze část musí být vyrovnána tlakovými silami stěn.
část hmotnosti kapaliny je vyrovnávána tlakovými silami na dně. Naopak, při zužujícím se vzestupném pohybu
v nádobě působí dno na kapalinu směrem nahoru a stěny směrem dolů, proto je tlaková síla na dně větší než hmotnost kapaliny.
na dně je větší než hmotnost kapaliny. Součet sil působících na kapalinu
ode dna nádoby a jejích stěn se vždy rovná hmotnosti kapaliny. Obrázek 252
graficky znázorňuje rozložení sil působících ze strany stěn na
kapaliny v různě tvarovaných nádobách.
Obrázek 252.
Síly působící na kapalinu ze strany stěn nádob různého tvaru
Obrázek 253. Když
Když nalijete vodu do trychtýře, zvedne se válec.
В
V nádobě, která se zužuje směrem nahoru, působí na kapalnou stranu stěn vzestupná síla,
směrem nahoru. Pokud jsou stěny takové nádoby pohyblivé, kapalina se může
je pozvedne. Takový experiment lze provést pomocí následujícího přístroje: píst
Píst je upevněn a je na něm umístěn válec, který je spojen se svislou trubkou (obr. 253).
(obr. 253). Když se prostor nad pístem zaplní vodou, síly
na profilech a stěnách válce zvedají válec.
nahoru.