流体力学第2章第4节测压计

1、第四节第四节 测压计测压计一、一、连通器内的等压面连通器内的等压面1、等压面、等压面（Equipressure Surface）：是指流体中压强）：是指流体中压强相等相等p=Const的的 各点所组成的面。常见的等压面有：自各点所组成的面。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。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：、特点：在连通的容器内作水平面，若连通的一侧只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。有一种液体，该平面是等压面，否则不是。 3、只有重力作用下的只有重力作用下的 等压面应等压面应满足的条件满足的条件：

2、* 静止；静止； * 连通；连通； * 连通的介质为同一均质流体；连通的介质为同一均质流体； * 质量力仅有重力；质量力仅有重力； * 同一水平面。同一水平面。二、测压管（二、测压管（Pizometric Tube） 1、定义：、定义：以液柱高度为表征测量点压强的连通管。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和大气相通的直管 2、适用范围：、适用范围：测压管适用于测量较小的压强，但不适测压管适用于测量较小的压强，但不适合测真空；合测真空； 3、注意：、注意： hp2m，否则测读不便，否则测读不便 为

3、避免毛细现象，测压管不能太细为避免毛细现象，测压管不能太细Ap0 hApgh三、三、U形测压计形测压计1、形式：、形式：内装入水银或其他界面清晰的工作液体内装入水银或其他界面清晰的工作液体 2、适用范围：、适用范围：用于测定管道或容器中某点流体压强，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。通常被测点压强较大。 BB等压面：等压面：1122gzgzpAz2BBz112p0A+c c22011gzpgzpA真空状态见书真空状态见书P17，图，图2-14四、压差计四、压差计1、用途：、用途：测定液体中两点的压强差或测压管水头差测定液体中两点的压强差或测压管水头差2、用法：、用法：左右两

4、支管分别与测点左右两支管分别与测点A、B连接，在两点压连接，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。就是压差计的读值。 3、分类：、分类：空气压差计：用于测中、低压差空气压差计：用于测中、低压差油压差计：用于测很小的压差油压差计：用于测很小的压差水银压差计：用于测高压差水银压差计：用于测高压差A + B12zAzBNM2A +1hpo oxz两测点的高差是已知量，两测点的高差是已知量，设高度设高度x，做等压面，做等压面MN，由，由 NMppppBpAghxzgphxgpA、B两点的压强差两点的压强差 zg

5、ghppppBA4、计算公式、计算公式+ B将将z=zB-zA代入上式，并以代入上式，并以g除式中各项除式中各项 若若A、B中流体均为水，中流体均为水， 2为水银，则为水银，则()()(1)12.6ABABHgppzzggghhg ppBBAAhgpzgpz1+ BzAzBNM2A +1hpo oxz五、倾斜式微压计五、倾斜式微压计 如果被测点如果被测点A 的压强很小，为了提高测量精度，倾斜的压强很小，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）将测压管倾斜放置

6、，此时标尺读数为l ，而压强水头，而压强水头为垂直高度为垂直高度h，则，则 pA=gh= g l sin （2）在测压管内放置轻质而又和水互不混掺的液体，重）在测压管内放置轻质而又和水互不混掺的液体，重度度 ，则有较大的，则有较大的h hAp0 l六、金属测压计（压力表）六、金属测压计（压力表） 弹簧管压力计弹簧管压力计n特点：特点：构造简单，测压范围广，携带方便，测量构造简单，测压范围广，携带方便，测量精度足以满足工程需要精度足以满足工程需要n适用范围适用范围：用于测定较大压强。是自来水厂及管：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。路系统最常用的测压仪表。n工作原理：工作原

7、理：弹簧元件在被测压强作用下，产生弹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性变形带动指针指示压力n组成：组成：环形金属管（椭圆形），压力作用金属伸环形金属管（椭圆形），压力作用金属伸展，通过拉杆带动齿轮转动展，通过拉杆带动齿轮转动n真空表：真空表：收缩变形，用于测量真空收缩变形，用于测量真空1、传统实验中为什么常用水银作、传统实验中为什么常用水银作U型测压管的工作流体？型测压管的工作流体？(1)(2)(3)0ABABmmpppphm mAB题2图 1 2题3图3、图示两种液体盛在同一容器中，且、图示两种液体盛在同一容器中，且 1 2，在容器侧，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？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、图示水深相差h的的A、B两点均位于箱内静水中，连接两点均位于箱内静水中，连接两点的两点的U形汞压差计的液面高差形汞压差计的液面高差hm，试问下述三个值，试问下述三个值hm哪哪一个正确？一个正确？本章学习要点：本章学习要点：1.静止流体中应力的特性静止流体中应力的特性 2.流体平衡微分方程、等压面流体平衡微分方程、等压面 3.静止液体和相对静止液体压强的分布、绝对压强、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、相对压强、真空度、 测压管水头，测压管测压