Pm124静力学方程式的应用 124.1压力及压力差的测量 以流体静力学方程式为依据,用于--x 测量流体的压力和压力差的测压仪 器称为液柱压差计,典型的有两种: R MONGOLI 1U型管压差计蕌 BY 如图示,在U型玻璃管内装入密度 A 与被测流体不互溶,无化学反应, CCl4、水等)。测量时分别将U管两 2,则U管两侧便出现指示液面图-7溶计 读数,其值大小反映了两测压口间压力差的大小。晶 火选a-所在平面为等压面,并且分别在等压面上列静力学NR POLYTECS vI109 方程式 Np=p1+pgm+R,p′=p2+pgm+p8R蕌 CNER MIONGOL IA 20122310时0分 ERSITY POLYTECHNIC UNI 由于pa=p∴P1p2=p)!R R MONGOL IA 第一章流体流动 26/146
2021年2月23日12时05分 第一章 流体流动 26/146 1.2.4 静力学方程式的应用 1.2.4.1 压力及压力差的测量 以流体静力学方程式为依据，用于 测量流体的压力和压力差的测压仪 器称为液柱压差计，典型的有两种： 1.U型管压差计 如图示，在U型玻璃管内装入密度为ρA的指示液A(要求A 与被测流体不互溶，无化学反应，且ρA＞ρ，常用Hg、 CCl4、水等)。测量时分别将U管两端与被测口相连，若p1 ＞p2，则U管两侧便出现指示液面高度差R，称为压差计 读数，其值大小反映了两测压口间压力差的大小。 选a-a′所在平面为等压面，并且分别在等压面上列静力学 方程式： pa =p1+ρg(m+R)， pa ′=p2+ρgm+ρAgR 由于pa =pa ′ ∴ p1-p2=(ρA -ρ)gR U管压差计.swf
POLYTECHNIC Prp2=pPgR INNER MONGOLIA 〖说明〗 OLYTECHNIC UNIVERSIT NER MONGOLIA B ①若管道中的流体为气体时:> Pi-prpagR, R MONGOLIA ②测管道中表压力时,只将U管右端与大气相通即可, 此时p2=gx+pR蕌 OLY ③测管道中真空度时,只将U管左端与大气相通即可, 此时 INNER R pa-p2pgatpag vI109 ALISUEAIN INNER MIONGOL IA N OINHDILX TOd LLISU AINT S SSOFHZI BEZEZ#:ICOz 第一章流体流动 27/146
2021年2月23日12时05分 第一章 流体流动 27/146 p1-p2=(ρA-ρ)gR 〖说明〗 ①若管道中的流体为气体时：ρA>>ρ， p1-p2≈ρAgR ②测管道中表压力时，只将U管右端与大气相通即可， 此时p1-pa =ρgx+ρAgR ③测管道中真空度时，只将U管左端与大气相通即可， 此时pa-p2=ρgx+ρAgR
POLYTECHNIC 2微差压差计 为提高读数精度,除选用密度小的指示液外,亦可采用微差压差 计 其结构为在U型管的两端部增设两扩大室,扩大室内 径应大于U型管内径的10倍以上,压差计内装有密度相近,C 不互溶、无化学反应的两指示液A、C,且pA>pC。蕌 测量时将两端分别与被测点相连,由于扩大室截面积远远大于U 管截面,即使U型管内指示液A的液面差很大时,两扩大室内指示液 C的液面变化也甚微,计算时基本上可认为两室液面在 同一高度。蕌 122 选等压面,列静力学方程式得:湩 ppp2=( PAPaeR蕌 0gs只要所选的指示液A、C密度较为接迈 便可将R放大到普通U型管的几倍以上 POLYTE A 2021年2月23日12时05分第一章流体流动 28/146
2021年2月23日12时05分 第一章 流体流动 28/146 为提高读数精度，除选用密度小的指示液外，亦可采用微差压差 计。其结构为在U型管的两端部增设两扩大室，扩大室内 径应大于U型管内径的10倍以上，压差计内装有密度相近， 不互溶、无化学反应的两指示液A、C，且ρA>ρC。 测量时将两端分别与被测点相连，由于扩大室截面积远远大于U 管截面，即使U型管内指示液A的液面差很大时，两扩大室内指示液 C的液面变化也甚微，计算时基本上可认为两室液面在 同一高度。 选等压面，列静力学方程式得： p1-p2=(ρA-ρC)gR 只要所选的指示液A、C密度较为接近， 便可将R放大到普通U型管的几倍以上 微差压差计.swf 2.微差压差计
0Y例1-1在某设备上装置一复式U型水银压差计,截面间充满水,已知对某 基准面而言,各点的标高分别为:h=2.1m,h2=0.9m,h4=2.0m, h=07mh25m,求设备内水面上方的表压力。蕌 解:从右自左,选等压面2-21,4-4和6,并在其上列静力学基本方程 式:蕌 等压面2-2:P2=P2=P+ph8(h-h2) 水 等压面4-4:P4=P=P2Pog(h1-h2) 等压面6-6:P6=P6=P4+Pm28(h4-h P6,=P+PuogCh,-he p-pa=peg ho-h2, -) 2 PHog(h4-h2+h,-h) 13600×9.81(2.1-09+20-0.7) 水银 =100098120-0.9+2.507) 20212月23日12时05分 HC UNIVERSITY POLYTECHNIC UN 0.3MPa(表压 第一章流体流动 29/146
2021年2月23日12时05分 第一章 流体流动 29/146 例1-1 在某设备上装置一复式U型水银压差计，截面间充满水，已知对某 基准面而言，各点的标高分别为：h0=2.1m，h2=0.9m，h4=2.0m， h6=0.7m,h7=2.5m，求设备内水面上方的表压力p。 解：从右自左，选等压面2-2′ ，4-4′和6-6′ ，并在其上列静力学基本方程 式： 2 2′ 6 6′ 4 4′ . MPa( ) . ( . . . . ) . ( . . . . ) g( h h h h ) p p g( h h h h ) p p g( h h ) ' p p p g( h h ) ' p p p g( h h ) ' p p p g( h h ) H O a Hg ' H O ' Hg ' H O ' a Hg 表压 等压面 ： 等压面 ： 等压面 ： 0 3 1000 9 81 2 0 0 9 2 5 0 7 13600 9 81 2 1 0 9 2 0 0 7 6 6 4 4 2 2 4 2 7 6 0 2 4 6 6 7 6 6 6 4 4 6 4 4 2 4 2 2 2 0 2 2 2 2
01242液位的测量 最原始的液位计是根据连通器原理,在容器底壁和液面上方器壁处开 孔,用玻璃管相连,玻璃管中液面即为容器中液位高度。蕌 1近距离液位测量装置 在设备外安装一带有平衡室的U型管压差计,下部装指示液并与设备底 部连通,平衡室与设备上方相接并装有与设备内相同的液体,其液面高度 维持在设备内液面允许达到的最大高度,由压差计中指示液读数R即可知 道设备中液位的高度。蕌 当设备内压力为p时,在a-a'等压面上列静力学方程:蕌 P +pgx+2R→p+19h+x+R) 1 ∠1h PA-P R VERSITY POLYTECHNE YTECHNIC x ·当R=0时,△h=0,液位达到要求; 当R0时,△h≠0,可据R大小判断 R △h值 2021年2月23日12时05分第一章流体流动 30/146
2021年2月23日12时05分 第一章 流体流动 30/146 1.2.4.2 液位的测量 最原始的液位计是根据连通器原理，在容器底壁和液面上方器壁处开 孔，用玻璃管相连，玻璃管中液面即为容器中液位高度。 1.近距离液位测量装置 在设备外安装一带有平衡室的U型管压差计，下部装指示液并与设备底 部连通，平衡室与设备上方相接并装有与设备内相同的液体，其液面高度 维持在设备内液面允许达到的最大高度，由压差计中指示液读数R即可知 道设备中液位的高度。 当设备内压力为p时，在a-a′等压面上列静力学方程： p+ρgx+ρAgR=p+ρg(△h+x+R) •当R=0时，△h=0，液位达到要求； •当R≠0时，△h≠0，可据R大小判断 △h值。 p a a′ x Δh h R A