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第四节测压计 一 连通器内的等压面1 等压面 EquipressureSurface 是指流体中压强相等p Const的各点所组成的面 常见的等压面有 自由液面和平衡流体中互不混合的两种流体的交界面 2 特点 在连通的容器内作水平面 若连通的一侧只有一种液体 该平面是等压面 否则不是 3 只有重力作用下的等压面应满足的条件 静止 连通 连通的介质为同一均质流体 质量力仅有重力 同一水平面 二 测压管 PizometricTube 1 定义 以液柱高度为表征测量点压强的连通管 一端与被测点容器壁的孔口相连 另一端直接和大气相通的直管2 适用范围 测压管适用于测量较小的压强 但不适合测真空 3 注意 hp 2m 否则测读不便为避免毛细现象 测压管不能太细 三 U形测压计 1 形式 内装入水银或其他界面清晰的工作液体2 适用范围 用于测定管道或容器中某点流体压强 通常被测点压强较大 B B等压面 真空状态见书P17 图2 14 四 压差计 1 用途 测定液体中两点的压强差或测压管水头差2 用法 左右两支管分别与测点A B连接 在两点压强差的作用下 压差计内的水银柱形成一定的高度差hp hp就是压差计的读值 3 分类 空气压差计 用于测中 低压差油压差计 用于测很小的压差水银压差计 用于测高压差 两测点的高差是已知量 设高度x 做等压面MN 由 A B两点的压强差 4 计算公式 B 将 z zB zA代入上式 并以 g除式中各项 若A B中流体均为水 2为水银 则 五 倾斜式微压计 如果被测点A的压强很小 为了提高测量精度 倾斜式微压计常采用以下两种方法增大测压管标尺读数 见书17页 图2 15 1 将测压管倾斜放置 此时标尺读数为l 而压强水头为垂直高度h 则pA gh glsin 2 在测压管内放置轻质而又和水互不混掺的液体 重度 则有较大的h 六 金属测压计 压力表 弹簧管压力计 特点 构造简单 测压范围广 携带方便 测量精度足以满足工程需要适用范围 用于测定较大压强 是自来水厂及管路系统最常用的测压仪表 工作原理 弹簧元件在被测压强作用下 产生弹性变形带动指针指示压力组成 环形金属管 椭圆形 压力作用金属伸展 通过拉杆带动齿轮转动真空表 收缩变形 用于测量真空 1 传统实验中为什么常用水银作U型测压管的工作流体 3 图示两种液体盛在同一容器中 且 1 2 在容器侧壁装了两根测压管 试问图中所标明的测压管中水位对否 2 图示水深相差h的A B两点均位于箱内静水中 连接两点的U形汞压差计的液面高差hm 试问下述三个值hm哪一个正确 本章学习要点 静止流体中应力的特性流体平衡微分方程 等压面静止液体和相对静止液体压强的分布 绝对压强 相对压强 真空度 测压管水头 测压管 点压强 面压力 液体相对平衡液体作用在平面上的总压力 压力中心 压强分布图法6
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