静压力的表示方法及测量ppt课件

第二章流体静力学 辽宁冶金职业技术学院 第四节流体静压力的表示方法与测量 2020 4 22 2 压强的表示方法 一 流体静压强的表示方法 依据计量基准的不同 绝对压强 以完全真空时的绝对零压强 p 0 为基准来计量的压强称为绝对压强 此时 则a点绝对压强为 辽宁冶金职业技术学院 2020 4 22 3 以当地大气压强为基准来计量的压强称为相对压强 相对压强 a点相对压强为 表压强 计示压强 1 若相对压力大于0 称表压 用PM 如图 辽宁冶金职业技术学院 2020 4 22 4 负的计示压强 称为真空或负压强 用符号pv表示 2 真空度 真空高度 当压强比当地大气压强低时 流体压强与当地大气压强的差值称为真空度 辽宁冶金职业技术学院 2020 4 22 5 测量容器中的真空 辽宁冶金职业技术学院 例 某容器内流体的绝对压力为0 4Mp 当地大气压为1Mp 则它相应的真空度是多少 2020 4 22 6 由于绝大多数气体的性质是气体绝对压强的函数 如正压性气体 p 所以气体的压强都用绝对压力表示 液体的性质几乎不受压强的影响 所以液体的压强常用计示压力表示 只有在汽化点时 才用液体的绝对压强 压力的表示方法的几点说明 辽宁冶金职业技术学院 2020 4 22 7 三种压力表示方法的关系 辽宁冶金职业技术学院 3 表压力 大气压力 绝对压力和真空度之间关系绝对压力 大气压力 表压力表压力 绝对压力 大气压力真空度 大气压力 绝对压力绝对压力恒为正或零 相对压力可正可负可零 2020 4 22 8 辽宁冶金职业技术学院 9 4 静压强的计量单位 压力单位 液柱高单位 m 1工程大气压对应 国外 bar1bar 105Pa mmHgmH2O等 用不同质的液柱高表示压强时的换算关系 辽宁冶金职业技术学院 例如 10 4 静压强的计量单位 大气压单位 bar 辽宁冶金职业技术学院 例2 7 求淡水自由液面以下4m深处的绝对压力和相对压力 自由液面以上的压力为1标准大气压 解 绝对压力 相对压力 辽宁冶金职业技术学院 1 金属测压计 利用待测液体的压力使金属弹性元件变形来工作 多用于液压传动中大量程直接观测 二 流体静压力的测量 1 测量仪表 2 电子测压计 将弹性元件的变形转换为电量 即压力传感器 便于远程动态测量和动态测量 图2 8 图2 7 辽宁冶金职业技术学院 3 液柱式压强计 利用液柱高度与被测液体压力相平衡原理制成 构造简单 精度高 使用方便 图2 7所示用于低压或真空度的实验场所 图2 8 图2 7 2 液式测压管测量方法 A点的绝对压强pj pa ghA点的表压强pb pj pa gh 辽宁冶金职业技术学院 3 U型测压计测压原理 等压面性质 注意 工作液体的密度要大于被测液体的密度 并且这两种液体不能掺混 辽宁冶金职业技术学院 17 U型测压计 则有p1 pj 1gh1p2 pa 2gh2p1 p2 所以pj 1gh1 pa 2gh2A点的绝对压强 pj pa 2gh2 1gh1A点的表压强 pM pj pa 2gh2 1gh1 测压公式 如上图中 两种液体的交界面上的点1和点2是等压面 所以点1和点2的静压强相等 即p1 p2 设A点的绝对压强为pj 辽宁冶金职业技术学院 辽宁冶金职业技术学院 练习 试表示图 a 和 b 中A点压强 图2 10 辽宁冶金职业技术学院 4 U型差压计 测试原理 如图2 10所示存在两个等压面1 2和3 3在1 2等压面上有 p1 p2 p3 1gh1在3 3等压面上有 pB p3 ghB而 pA p1 ghA即 pA p3 1gh1 ghA pB 1gh1 ghA ghB于是pA pB 1gh1 ghA ghB 1gh1 g hB hA 1gh1 gh1 1 gh1 21 U型管差压计 比压计 辽宁冶金职业技术学院 22 5 倾斜式微压计 辽宁冶金职业技术学院 图2 11 5 微压计 辽宁冶金职业技术学院 5 微压计测试原理 连通容器中装满密度为 2的液体 右边的测管可以绕枢轴转动从而形成较小的锐角 容器原始液面为O O 当待测流体 p pa 引入容器后 容器液面下降 h 而测管中液面上升h 形成平衡 根据等压面方程 有 pj pa 2g h h 表压强pM pj pa 2g h h 而h L sin 根据体积相等原则有 变换为 所以pM 2gL sin d D 2l 当D d