第07講 流體靜力學(xué)：流體壓強(qiáng)的度量

回顧在重力場(chǎng)中，單位質(zhì)量力的方向如何，大小為多少？答案：向下，g；回顧判斷：在同種、連續(xù)的靜止流體中，等壓面是水平面。（）答案：對(duì)回顧哪項(xiàng)是單位重量流體的位勢(shì)能

哪項(xiàng)是單位重量流體的壓強(qiáng)勢(shì)能

單位是什么Zgp/

[J/Kg]答案：§2-1

流體靜壓強(qiáng)及其特性

第二章流體靜力學(xué)§2-2

靜止流體中的力平衡關(guān)系§2-3

重力場(chǎng)中流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律§2-4

流體壓強(qiáng)的度量§2-5

靜止流體與固體壁面間的作用力本節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)壓強(qiáng)的基準(zhǔn)、單位和度量工具等壓面在液柱式壓強(qiáng)測(cè)量計(jì)中的應(yīng)用難點(diǎn)絕對(duì)壓強(qiáng)和相對(duì)壓強(qiáng)的區(qū)分應(yīng)用第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量一、壓強(qiáng)的計(jì)量基準(zhǔn)

1絕對(duì)壓強(qiáng)絕對(duì)真空為零點(diǎn)2相對(duì)壓強(qiáng)當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為零點(diǎn)真空度表壓（計(jì)示壓強(qiáng)）圖2-12（圖2-10）絕對(duì)壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)的相互關(guān)系第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量0絕對(duì)壓強(qiáng)0當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)相對(duì)壓強(qiáng)0當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)真空度0絕對(duì)壓強(qiáng)液柱單位標(biāo)準(zhǔn)單位度量壓強(qiáng)常用單位二、壓強(qiáng)的單位

工程單位第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量1、標(biāo)準(zhǔn)單位帕斯卡Pa1Pa=1N/m2，1000Pa=1kPa，106Pa=1MPa第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量2．液柱單位水柱mH2O、mmH2O汞柱mmHg3．工程單位第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量(1)工程大氣壓定義是指海拔高度200m處正常氣候條件下的大氣壓強(qiáng)，其數(shù)值為每平方厘米上作用1公斤力轉(zhuǎn)換公式單位符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是指溫度為0℃時(shí)，海平面上的壓強(qiáng)，其數(shù)值為760mmHg或101.325kPa

定義表示符號(hào)atm第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量換算公式(2)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(物理大氣壓)各壓強(qiáng)單位之間的換算，參見表2-1第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量壓強(qiáng)名稱帕巴千克力/厘米2米水柱毫米汞柱工程大氣壓標(biāo)準(zhǔn)大氣壓換算關(guān)系98109.81×10-20.1173.560.19.682×10-2133.3321.3333×10-31.3595×10-31.3595×10-211.3595×10-31.316×10-39.81×10-40.981110735.619.6821013251.013251.0332310.33237601.033231

（b）（c）

三、壓強(qiáng)的測(cè)量彈簧金屬式第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量電測(cè)式液柱式1、測(cè)壓管（圖2-13）A.原理:一根玻璃直管一端連接在被測(cè)管路或容器側(cè)壁另一端開口直接與大氣相通由于相對(duì)壓強(qiáng)的作用，水在管中上升或下降與大氣相接觸的液面相對(duì)壓強(qiáng)為零B使用方法：C適用范圍：圖2-13（課本2-11）測(cè)壓管第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量2、U形管測(cè)壓計(jì)（圖2-14）A原理：裝在刻度板上兩端開口一端與被測(cè)容器相接，另一端與大氣相通.如圖2-14（課本圖2-12）（a）測(cè)量計(jì)示壓強(qiáng)（b）測(cè)量真空第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量被測(cè)壓強(qiáng)較大時(shí)，可用水銀，被測(cè)壓強(qiáng)較小時(shí)，可用水或酒精。由兩式相等得計(jì)示壓強(qiáng)為：（a）測(cè)量計(jì)示壓強(qiáng)(2-14)第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量（a）計(jì)示壓強(qiáng)B使用方法：當(dāng)被測(cè)流體是氣體時(shí)，由于氣體密度小，這一項(xiàng)可以忽略不計(jì)。真空度為：（b）測(cè)量真空（b）真空度C適用范圍：

第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量液體或氣體的壓強(qiáng)；高于大氣壓強(qiáng)的流體壓強(qiáng)，低于大氣壓強(qiáng)的流體壓強(qiáng)：真空計(jì)D用途舉例：差壓計(jì)較兩個(gè)容器中的流體密度大且不相混淆的流體圖2-16（課本圖2-13）

U形管壓差計(jì)則第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量3、傾斜微壓計(jì)

（圖2-17）A組成：一個(gè)大截面的杯子可調(diào)節(jié)傾斜角度的細(xì)玻璃管第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量0ph1h2ΘpasLAρ120圖2-17傾斜微壓計(jì)第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量B原理：C測(cè)量原理根據(jù)流體平衡方程式，被測(cè)氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)為

第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量其計(jì)示壓強(qiáng)為微壓計(jì)中兩液面的高度差計(jì)示壓強(qiáng)：0.2、0.3、0.4、0.6和0.8DK值：4．壓力傳感器與差壓傳感器較大量程范圍的壓強(qiáng)：壓強(qiáng)在幾MPa

、幾十MPa硅壓阻型壓力傳感器膜片式電容型壓電式金屬電阻應(yīng)變式干涉光纖非接觸式光纖壓力傳感器【例2-3】如圖所示，直徑為d、重量為G的圓柱體在力F的作用下被推入液體內(nèi)，推入深度為h，若液體的密度為，試確定液體在測(cè)壓管內(nèi)上升的高度。圖2-18（課本2-15）

例2-1圖

第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量圖2-18（課本2-15）

例2-1圖

解：圓柱體底面上液體的壓強(qiáng)列底面壓強(qiáng)平衡方程

第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量密閉【例2-4】如圖所示為雙杯雙液微壓計(jì)，杯內(nèi)和Ｕ形管內(nèi)分別裝有密度=1000kg/和密度=13600kg/的兩種不同液體，大截面杯的直徑Ｄ＝100mm，Ｕ形管的直徑d=10mm，測(cè)得h=30mm，計(jì)算兩杯內(nèi)的壓強(qiáng)差為多少?圖2-19第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量

解：列1-2截面上的等壓面方程第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量【例2-5】Pe=0.25atmh=500mm

h1=200mmh2=250mmh3=220mm求容器B內(nèi)空氣的壓強(qiáng)P第四節(jié)流體壓強(qiáng)的度量解：由測(cè)壓關(guān)系