度由z和P两部分组成,z表示该点到基准面的位置高度,P表示该点压强的液 柱高度。在水力学中常用“水头”代表高度,所以z又称位置水头,卫又称压强 水头,(x+)则称为测压管水头。故式(2-1)表明:重力作用下的静止液体内,各 点测压管水头相等。 z2 图2-8 下面进一步说明位置水头、压强水头和测压管水头的物理意义 位置水头z表示的是单位重量液体从某一基准面算起所具有的位置势能(简称 位能)。众所周知,把重量为G的物体从基准面移到高度z后,该物体所具有的位 能是Gz,对于单位重量物体来说,位能就是G/G=z。它具有长度的量纲。基 准面不同,z值不同 压强水头尸表示的是单位重量液体从压强为大气压算起所具有的压强势能(简称 压能)。压能是一种潜在的势能。如果液体中某点的压强为p,在该处安置测压管 后,在压力的作用下,液面会上升的高度为P,也就是把压强势能转变为位置势 能。对于重量为G,压强为p的液体,在测压管中上升P后,位置势能的增量 GP就是原来液体具有的压强势能。所以对原来单位重量液体来说,压能即 GP/G=P。 静止液体中的机械能只有位能和压能,合称为势能。(+2)表示的就是单位 重量流体所具有的势能。因此,水静力学基本方程表明:静止液体内各点单位重 量液体所具有的势能相等。 四、压强的量测和点压强的计算 在工程实际中,往往需要量测和计算液流中的点压强或两点的压强差(压差 量测压强的仪器很多,大致可分为液柱式测压计、金属测压计(如压力表、真空表 等均系利用金属受压变形的大小来量测压强的)及非电量电测仪表(这是利用传感
度由 z 和 p 两部分组成，z 表示该点到基准面的位置高度， p 表示该点压强的液 柱高度。在水力学中常用“水头”代表高度，所以 z 又称位置水头， p 又称压强 水头，(z+ p )则称为测压管水头。故式(2-11)表明：重力作用下的静止液体内，各 点测压管水头相等。 下面进一步说明位置水头、压强水头和测压管水头的物理意义。 位置水头z表示的是单位重量液体从某一基准面算起所具有的位置势能(简称 位能)。众所周知，把重量为 G 的物体从基准面移到高度 z 后，该物体所具有的位 能是 Gz，对于单位重量物体来说，位能就是 Gz /G =z。它具有长度的量纲。基 准面不同，z 值不同。 压强水头 p 表示的是单位重量液体从压强为大气压算起所具有的压强势能(简称 压能)。压能是一种潜在的势能。如果液体中某点的压强为 p，在该处安置测压管 后，在压力的作用下，液面会上升的高度为 p ，也就是把压强势能转变为位置势 能。对于重量为 G，压强为 p 的液体，在测压管中上升 p 后，位置势能的增量 G p 就是原来液体具有的压强势能。所以对原来单位重量液体来说，压能即 G p /G= p 。 静止液体中的机械能只有位能和压能，合称为势能。(z+ p )表示的就是单位 重量流体所具有的势能。因此，水静力学基本方程表明：静止液体内各点单位重 量液体所具有的势能相等。 四、压强的量测和点压强的计算 在工程实际中，往往需要量测和计算液流中的点压强或两点的压强差(压差)。 量测压强的仪器很多，大致可分为液柱式测压计、金属测压计(如压力表、真空表 等均系利用金属受压变形的大小来量测压强的)及非电量电测仪表(这是利用传感
器将压强转变为各种电学量如电压、电流、电容、电感等,用电学仪表直接量出 这些量,然后经过相应的换算以求出压强的一种仪器)等。这里只介绍一些利用水 静力学原理而制作的液柱式测压计。 1.测压管简单的测压管是用一开口玻璃管直接与被测液体连通而成的[如 图2%(a)、(b)]。读出测压管液面到测点的高度就是该点的相对压强水头。因此该 点的相对压强为p=yh(为液体重度) 如所测压强较小,为了提髙精度,可将测压管倾斜放置,如图2-9(b)。此时, 标尺读数l比h放大了一些,便于测读。但压强应为 p=ph=nsin a (2-3 图2-9 也可在测压管内装入与水不相掺混的轻质液体(如乙醇:比重为079,汽油 比重为0.74等等),则同样的压强p可以有较大的液柱高h。还可采用上述二者相 结合的方法,使量测精度更高 量测较大的压强,则可采用装入较重液体(如水银,比重可取为136)的U形 测压管,如图2-10。如测得h及h’,则A点的压强为: p=yHh-yh (2-3-9) 2.比压计 (Differential Manometer)(差压计) 比压计用以量测液体中两点的压强差或测压管水头差。常用的有空气比压计 和水银比压计等 图2-10
器将压强转变为各种电学量如电压、电流、电容、电感等，用电学仪表直接量出 这些量，然后经过相应的换算以求出压强的一种仪器)等。这里只介绍一些利用水 静力学原理而制作的液柱式测压计。 1．测压管 简单的测压管是用一开口玻璃管直接与被测液体连通而成的［如 图 2-9(a)、(b)］。读出测压管液面到测点的高度就是该点的相对压强水头。因此该 点的相对压强为 p=γh(γ为液体重度)。 如所测压强较小，为了提高精度，可将测压管倾斜放置，如图 2-9(b)。此时， 标尺读数 l 比 h 放大了一些，便于测读。但压强应为： p = h = lsin (2-3-8) 图 2-9 也可在测压管内装入与水不相掺混的轻质液体(如乙醇：比重为 0.79，汽油： 比重为 0.74 等等)，则同样的压强 p 可以有较大的液柱高 h。还可采用上述二者相 结合的方法，使量测精度更高。 量测较大的压强，则可采用装入较重液体(如水银，比重可取为 13.6)的 U 形 测压管，如图 2-10。如测得 h 及 h′，则 A 点的压强为： p = H h'−h (2-3-9) 2．比压计(Differential Manometer)(差压计) 比压计用以量测液体中两点的压强差或测压管水头差。常用的有空气比压计 和水银比压计等。 图 2-10