文档介绍：水塔多麽高?泵功率?管道粗细几何?
核心问题
流体静力学
研究在外力作用下,流体处于平衡状态时的规律,是研究复杂流体运动问题的基础
研究内容(三段论)
特性参数:
密度(自学)
粘度(与流体运动相关)
分析:静压力特性
描述:静压在流体空间的分布规律
应用:液柱压差计、液位计、液封装置
流体压强特征
压强具有点特性;
Pascal定律:任一点上的压强与方位无关;
在连续的静止流体内,压强为位置的连续函数。可用函数形式表示:
p = f (x, y, z)
即在流体中存在压强分布。
流体静力学方程:在重力场下、静止流体内部压强的定量分布规律(是下面的研究中心)
压力计量
p = 力/面积= F/A
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流体静力平衡
衡算
在垂直方向上作用于液柱上的力有:
下底面所受之向上总压力为p2A;
上底面所受之向下总压力为p1A ;
整个液柱之重力G=gA(z1-z2)
侧面剪切力?
力学平衡-合力为零
p2A- p1A- gA(z1-z2) = 0
流体静力学方程
p2- p1= g(z1-z2)
或 p1=p0+ gh
适用范围:静止的连通的同种液体
h
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流体静力学方程讨论
静止流体的势能:静压能和位能
p1/ +gz1 = p2/ +gz2
压头是势能的另一种表示方法
p1/ g+z1 = p2/ g+z2
机械能守恒情况
气体的适用性
压力(压差)的***表示:用流体柱高度(位头、位压头)
(p-p0)/ g=h
压力基准
绝对真空:绝对压力
大气压力:
表压
真空度
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将充满水的钢管倒置,并将其开口浸没(见图),试求水在管中的液面高度H为多少?
×105Pa,水温分别为4℃和80℃,相应的蒸汽压为813N/×103N/ m2 。
4℃,80℃
思考题
液柱压差计-静力学方程应用
U形管压差计
用于测量两个取压口位置的压力差
指示液:
相连通的同一种静止液体(指示液)的同一水平面上的压力,如a、b,相等。是流体静力学的基本特点,通常以此作为基准面推算压力差表达式。
当测定两个取压口在同一水平面上:
pa=p1+(R+m) bg
pa=p1+Rag+mbg
p1-p2=(a-b)Rg
p1-p2=aRg
pa=pb
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等压面
其他压力(压差)计
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测压
精馏塔釜装有液位计,如图所示。已知釜内液体的主要成分是水,液位计和压强计的液面高度差为1m,试求釜内压强为多少?
讨论题
液位1,2