PPT《第1章 流体及其主要物理性质》

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5 6 连通容器 连通容器 连通器被隔断 2.能量形式的静力学基本方程 ――不可压缩流体的静力学基本方程(能量形式) 对静止容器内的液体中的

1、2两点有

2 p0

1 0

0

一、流体静力学基本方程 2.静力学基本方程的物理意义 能量意义单位重量流体 位置势能,简称位能 z --- 压强势能,简称压能 --- 总势能 --- 流体静力学基本方程的能量意义是:在重力作用下平衡流体中各点的单位重量流体所具有的总势能(包括位能和压能)是相等的,即势能守恒. x z y p0 A Z 几何意义 z --- --- --- 流体距基准面的位置高度,称为位置水头 流体在压强p 作用下沿测压管上升的高度,称为压强水头 静压水头(或静力水头) 流体静力学基本方程的几何意义是:在重力作用下同一平衡流体中各点的静力水头为一常数,相应的静力水头线为一水平线. O O 测压管水头的含义 在内有液体的容器壁选定测点,垂直于壁面打孔,接出一端开口与大气相通的玻璃管,即为测压管. 测压管内的静止液面上p =

0 ,其液面高程即为测点处的 ,所以叫测压管水头. O O 测静压只须一根测压管 如果容器内的液体是静止的,一根测压管测得的测压管水头也就是容器内液体中任何一点的测压管水头.如接上多根测压管,则各测压管中的液面都将位于同一水平面上. 敞口容器和封口容器接上测压管后的情况如图 测压管水头和静压水头 绝对压强 是以绝对真空(或完全真空)为起点来计算的压强值,以p'

表示. 相对压强 是以当地大气压强 pa为起点来计算的压强值,以p 表示. (表压强) 真空压强 当静止流体中某点的绝对压强 p'

小于大气压强 pa时,出现真空,所小的值为真空值,以pv 表示.

第四节 流体压强的量测

一、压强的度量标准 B A 绝对压强基准 A点绝对压强 B点真空压强 A点相对压强 B点绝对压强 相对压强基准 O 大气压强 pa O 压强 压强分布图 pa pa+ρgh pa pa+ρgh pa+ρgh1 pa pa+ρg(h1+h2) pa+ρgh1 pa pa+ρg2R

二、压强的度量单位 应力单位 N/m2(Pa),kN/m2(kPa) 液柱高单位 米水柱(mH2O),毫米汞柱(mmHg) 其常用于理论计算;

其常用于实验室计量;

工程大气压单位 1个标准大气压(atm)=1.01325*105 Pa =760 mmHg 1个工程大气压(at)= 1kgf/cm2 = 98*103 Pa 大气压与大气压强 【解】 【例】 已知1=9m,2=8m,3=7m,4=10m,大气压强为1at,求

1、

2、

3、4各点的绝对压强、相对压强(以液柱高表示)及M

2、M4两个压强表的表压强或真空读数.

三、测压仪器 测压仪器分三大类: 金属式 有压强表与真空表之分 金属式测压仪安装方便、易读数、量程较大,但精度不高,工程当中常用. 电测式 电测式测压仪便于远距离测量及动态测量. 液柱式 液柱式测压仪构造简单,方便可靠,测量精度高,但量程小,一般用于低压实验场所. 如果连通的静止液体区域包括多种液体,则须在它们的分界面处作过渡. 用比压计测量 即使在连通的静止流体区域中任何一点的压强都不知道,也可利用流体的平衡规律,知道其中任何二点的压差,这就是比压计的测量原理. 流体的平衡规律必须在连通的静止流体区域(如测压管中)应用,不能用到管道中去,因为管道中的流体可能是在流动的,测压管不只是为测量静压用的. 液柱式测压仪表如下: 测压管 当测压管所测压强大于2mH2O时,不便使用. 真空计或倒式测压管 U形测压管 注意:目前的实验室常以某些密度较大的油来代替测压管中的水银,积极推行国家提倡的无汞实验室. h