化工原理1
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化工原理1
2020/11/12
化工原理1
或以流体柱高度表示 ： 注意：用液柱高度表示压力时，必须指明流体的种类，
如600mmHg，10mH2O等。 标准大气压的换算关系： 1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H2O 三、 压力的表示方法
绝对压力: 以绝对真空为基准测得的压力。 表压或真空度: 以大气压为基准测得的压力。
化工原理1
气体 当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算：
注意：手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下之值，若条件 不同，则密度需进行换算。
化工原理1
二、混合物的密度 混合气体：各组分在混合前后质量不变，则有 — 气体混合物中各组分的体积分率。 或 — 混合气体的平均摩尔质量
化工原理1
混合液体：假设各组分在混合前后体积不变，则有
— 液体混合物中各组分的质量分率。 1.2.2 比容
单位质量流体具有的体积，是密度的倒数(m3/kg) 。
化工原理1
1.3 流体静力学方程
一、静力学基本方程 设流体不可压缩， 重力场中对液柱进行受力分析： （1）上端面所受总压力
方向向下
（2）下端面所受总压力
设指示液的密度: 被测流体的密度:
A与A′面 为等压面，即
而
p1
p2
m
R
A
A’
化工原理1
所以 整理得 若被测流体是气体，
，则有
化工原理1
讨论：
（1）U形压差计可测系统内两点的压力差，当将U形管一端与被测点连
接、另一端与大气相通时，也可测得流体的表压或真空度；
p1
p1
pa
pa
表压
真空度
化工原理1
（2）指示液的选取： 指示液与被测流体不互溶，不发生化学反应； 其密度要大于被测流体密度。
应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。
化工原理1
（2）双液体U管压差计(微差压计)
适用于压差较小的场合。
密度接近但不互溶的两种指示
液A和C
；
扩大室内径与U管内径之比应大于10 。
化工原理1
（3） 倒U形压差计 指示剂密度小于被测流体密度，
如空气作为指示剂
（4） 倾斜式压差计
被测液体 化工原理1
化工原理1
（3）在静止的、连续的同种流体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。 压力相等的面称为等压面。
（4）压力具有传递性：液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相 应的变化。 ——巴斯噶原理
源自文库
P1
P2
1
1
32 54
2 354
等压面实例
p
化工原理1
1.4 静力学基本方程的应用 1. 压力及压力差的测量 （1）U形压差计
（3）液柱的重力
方向向上 方向向下
p0
p1
G z1
p2
z2
化工原理1
液柱处于静止时，上述三项力的合力为零: 压力形式 能量形式
— 静力学基本方程
化工原理1
讨论：
（1）适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体； （2）物理意义：
— 单位质量流体所具有的位能，J/kg； — 单位质量流体所具有的静压能，J/kg。 在同一静止流体中，处在不同位置流体的位能和静压能各不相同，但二者 可以转换，其总和保持不变 。
化工原理1
表 压 = 绝对压力 － 大气压力 真空度 = 大气压力 － 绝对压力
表压 绝对压力
真空度 绝对压力
大气压 绝对真空
化工原理1
1.2 密度与比体积
1.2.1、密度定义 单位体积流体的质量，称为流体的密度（kg/m3 ） 。
一、单组分密度
液体：密度仅随温度变化（极高压力除外），其变 化关系可从手册中查得。
化工原理1
例1-2 如附图所示，蒸汽锅炉上装一复式压力计，指示液为水银，两U形压差计间 充满水。相对于某一基准面，各指示液界面高度分别为
Z0=2.1m, Z2=0.9m, Z4=2.0m, Z6=0.7m, Z7=2.5m。 试计算锅炉内水面上方的蒸汽压力。
化工原理1
2. 液位测量
（1）近距离液位测量装置 压差计读数R反映出容器内
例1-1 如附图所示，水在水平管道内流动。为测量流体在某截面处的压力， 直接在该处连接一U形压差计，
指 示 液 为 水 银 ， 读 数 R ＝ 250mm ， m ＝ 900mm 。 已 知 当 地 大 气 压 为 101.3kPa ， 水 的 密度1000kg/m3，水银的密度13600kg/m3。试 计算该截面处的压力。
的液面高度。
A
液面越高，h越小，压差计读数R越小；当液面达到最高时，h为零，R亦 为零。
化工原理1
（2）远距离液位测量装置
管道中充满氮气，其密度较小， 近似认为
B 而
A
所以
化工原理1
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/12
化工原理1
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或以流体柱高度表示 ： 注意：用液柱高度表示压力时，必须指明流体的种类，
如600mmHg，10mH2O等。 标准大气压的换算关系： 1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H2O 三、 压力的表示方法
绝对压力: 以绝对真空为基准测得的压力。 表压或真空度: 以大气压为基准测得的压力。
化工原理1
气体 当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算：
注意：手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下之值，若条件 不同，则密度需进行换算。
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二、混合物的密度 混合气体：各组分在混合前后质量不变，则有 — 气体混合物中各组分的体积分率。 或 — 混合气体的平均摩尔质量
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混合液体：假设各组分在混合前后体积不变，则有
— 液体混合物中各组分的质量分率。 1.2.2 比容
单位质量流体具有的体积，是密度的倒数(m3/kg) 。
化工原理1
1.3 流体静力学方程
一、静力学基本方程 设流体不可压缩， 重力场中对液柱进行受力分析： （1）上端面所受总压力
方向向下
（2）下端面所受总压力
设指示液的密度: 被测流体的密度:
A与A′面 为等压面，即
而
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m
R
A
A’
化工原理1
所以 整理得 若被测流体是气体，
，则有
化工原理1
讨论：
（1）U形压差计可测系统内两点的压力差，当将U形管一端与被测点连
接、另一端与大气相通时，也可测得流体的表压或真空度；
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pa
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表压
真空度
化工原理1
（2）指示液的选取： 指示液与被测流体不互溶，不发生化学反应； 其密度要大于被测流体密度。
应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。
化工原理1
（2）双液体U管压差计(微差压计)
适用于压差较小的场合。
密度接近但不互溶的两种指示
液A和C
；
扩大室内径与U管内径之比应大于10 。
化工原理1
（3） 倒U形压差计 指示剂密度小于被测流体密度，
如空气作为指示剂
（4） 倾斜式压差计
被测液体 化工原理1
化工原理1
（3）在静止的、连续的同种流体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。 压力相等的面称为等压面。
（4）压力具有传递性：液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相 应的变化。 ——巴斯噶原理
源自文库
P1
P2
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等压面实例
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化工原理1
1.4 静力学基本方程的应用 1. 压力及压力差的测量 （1）U形压差计
（3）液柱的重力
方向向上 方向向下
p0
p1
G z1
p2
z2
化工原理1
液柱处于静止时，上述三项力的合力为零: 压力形式 能量形式
— 静力学基本方程
化工原理1
讨论：
（1）适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体； （2）物理意义：
— 单位质量流体所具有的位能，J/kg； — 单位质量流体所具有的静压能，J/kg。 在同一静止流体中，处在不同位置流体的位能和静压能各不相同，但二者 可以转换，其总和保持不变 。
化工原理1
表 压 = 绝对压力 － 大气压力 真空度 = 大气压力 － 绝对压力
表压 绝对压力
真空度 绝对压力
大气压 绝对真空
化工原理1
1.2 密度与比体积
1.2.1、密度定义 单位体积流体的质量，称为流体的密度（kg/m3 ） 。
一、单组分密度
液体：密度仅随温度变化（极高压力除外），其变 化关系可从手册中查得。
化工原理1
例1-2 如附图所示，蒸汽锅炉上装一复式压力计，指示液为水银，两U形压差计间 充满水。相对于某一基准面，各指示液界面高度分别为
Z0=2.1m, Z2=0.9m, Z4=2.0m, Z6=0.7m, Z7=2.5m。 试计算锅炉内水面上方的蒸汽压力。
化工原理1
2. 液位测量
（1）近距离液位测量装置 压差计读数R反映出容器内
例1-1 如附图所示，水在水平管道内流动。为测量流体在某截面处的压力， 直接在该处连接一U形压差计，
指 示 液 为 水 银 ， 读 数 R ＝ 250mm ， m ＝ 900mm 。 已 知 当 地 大 气 压 为 101.3kPa ， 水 的 密度1000kg/m3，水银的密度13600kg/m3。试 计算该截面处的压力。
的液面高度。
A
液面越高，h越小，压差计读数R越小；当液面达到最高时，h为零，R亦 为零。
化工原理1
（2）远距离液位测量装置
管道中充满氮气，其密度较小， 近似认为
B 而
A
所以
化工原理1
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/12
化工原理1