静压力的表示方法及测量

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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
pab pa gh 1.013105 10009.8 4 1.405bar
相对压力
pM pab pa gh 1000 9.8 4
根据体积相等原则有：
变换为： h D2 L d 2
4
4
h ( d )2 L D
所以 pM = 2gL(sinα+(d/D)2l) 当D>>d 则(d/D)2≈0
pM gl sin
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pv
pa
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？
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6 ❖ 压力的表示方法的几点说明
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➢ 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ρ=ρ（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。
1工程大气压对应
h pa 9.81104 10m
：
g 1000 9.81 9
4.静压强的计量单位 ③ 大气压单位(bar)
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1.0工程大气压 1bar 10 5 pa 10mH 2O 735 mmHg
1.0标准大气压 1.013bar 1.013105 Pa 10.33H2O 760mmHg
3.92104 pa 0.392bar
二、流体静压力的测量------1、测量仪表 （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。
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。
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4(2) 真空度： 负的计示压强，称为真空或负压强，
用符号pv表示 。
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。
pv pa pab
hv

pv
g

pa pab
g
真空高度
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➢ 测量容器中的真空
pV pa pab gh
h
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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 而
pM = pj-pa = 2g(h+h) h=Lsin
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4.静压强的计量单位
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① 压力单位
N m2

Pa, kPa, MPa(法定的计量单位)
国外：bar 1bar=105Pa
② 液柱高单位（m）h p
g
mmHg
用不同质的液柱高表示压强时的换算关系：
mH2O等。
2 h2

1h1即h 2

1 2
h1
例如
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2-7
图2-8
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图2-7
图2-8
2、液式测压管测量方法：
A点的绝对压强 A点的表压强
pj =pa+gh pb=pj-pa=gh
3、U型测压计 测压原理：等压面性质
第二章 流体静力学
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2 一、流体静压强的表示方法
❖ 压强的表示方法
依据计量基准的不同
1.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 p0 pa
则a点绝对压强为
pab pa gh
pp0a
h p / g
p a
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
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❖ 三种压力表示方法的关系
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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
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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。
U型测压计
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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，
则有 p1 = p2，所以
p1=pj+1gh1 p2= pa +2gh2
pj+1gh1= pa+2gh2
A点的绝对压强： pj=pa+2gh2- 1gh1
A点的表压强：
pM=pj-pa=2gh2- 1gh1
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练习：试表示图(a)和(b) 中A点压强
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4、U型差压计
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图2-10
测试原理：如图2-10所示存在两个等压面1’-2和3’-3
U型管差压计（比压计）
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p1 p2 pA pB 1gh2 1gh1 2 gh 1g(h2 h1) 2 gh
(2 1)gh 21
5、倾斜式微压计
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5、微压计
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图2-11
5、微压计
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z
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2.相对压强：以当地大气压强为基准来计量的压 强称为相对压强。
(1)若相对压力大于0，称表压，用PM 如图 a点相对压强为
pM pab pa gh pp0a
pa
h p / g
表压强、 计示压强
p a
z
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