Перевернутый U-образный манометр

1. Почему выбрана изобарическая поверхность, проходящая через$X$и$X′$а не тот, который проходит$Y$и$Y′$?

Если вы посмотрите на этот отрывок из вашей ссылки

Приравнивая давление на уровне XX' (давление на том же уровне в сплошном теле статической жидкости равно)

В вашем примере вы не будете рассматривать статическую жидкость, поскольку под трубкой есть поток. Поэтому предположение, что давление в$Y$и$Y'$равно не выполняется.

Итак, вы должны посмотреть на свою манометрическую жидкость и найти$X$и$X′$в качестве подходящих точек заявить, что они имеют одинаковое давление.

Повторим и уточним: разница между этой настройкой и вашим примером снова заключается в том, что пример касается статических жидких тел.

2. Клапан на картинке открыт, что произойдет, если я закрою этот клапан сверху? Что-то меняется?

Во-первых, вес воздуха не исчезает просто потому, что контейнер открыт для окружающей среды.

Кто-то может исправить меня или добавить к этому сейчас, но из того, что я вижу, я бы сказал, что клапан предназначен только для целей калибровки. Через этот клапан можно изменить уровень жидкости в конечностях. На саму разницу давлений это не повлияет.

Между двумя показанными изображениями есть разница, и первое проанализировано неправильно.

Жидкости меняются местами, в первом случае воздух находится вверху, а жидкость внизу, но затем они меняются местами для второго изображения. В воздухе давление в U-образном коллекторе постоянно, потому что он очень легкий (вес воздуха не следует принимать во внимание). В жидкости давление меняется с высотой, потому что она намного плотнее.

Уравнения в средах разные, поэтому они дают разные результаты:$1-2$является изобарным, но$X-X'$нет.

1. Почему выбрана изобарическая поверхность, проходящая через XX и X′X′, а не та, которая проходит через YY и Y′Y′?

Давление одинаково во всем присоединенном воздухе в трубе, поэтому давление одинаково во$X$,$X'$(что бесполезно) и$Y'$.

Это имеет смысл, потому что вы понимаете, что$P_X>P_Y$и вы знаете, сколько. Это означает, что скорость в движущейся жидкости выше в точке (1) (медленная жидкость), чем в точке (2) (быстрая жидкость). Это дает вам разницу в скорости.

2. Клапан на картинке открыт, что произойдет, если я закрою этот клапан сверху? Что-то меняется?

Ничего не будет меняться. Если клапан открыт, то воздух в трубке находится под тем же давлением, что и воздух снаружи. Обратите внимание, что на клапане не происходит ни потока, ни скорости, ни каких-либо других динамических процессов. Поэтому, если вы его закроете, воздух в трубке останется при том же атмосферном давлении.

Этот анализ может измениться, если основная жидкость находится в состоянии покоя перед экспериментом или перед открытием-закрытием клапана, но я не думаю, что это был ваш вопрос.