流体静力学方程的应用.ppt

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1、1 1、静静力力学学基基本本方方程程反反应应的的是是在在重重力力场场中中的的静静止止流流体体内内部部压强的变化规律压强的变化规律。2 2、静力学静力学基本方程基本方程问题解题步骤问题解题步骤:(1)(1)选择等压面（三个条件：同一种流体，连通，同一水平面）选择等压面（三个条件：同一种流体，连通，同一水平面）(2)(2)利利用用静静力力学学原原理理求求等等压压面面不不同同点点处处的的压压强强，使使其其中中一一个个包包含含的的全是已知条件或已求出的量，另一个包含有未知量。全是已知条件或已求出的量，另一个包含有未知量。(3)(3)注意：注意：计算时，方程中各项物理量的单位必须一致。计算时，方程中各项

2、物理量的单位必须一致。流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用（一）（一）例例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。流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用（一）（一）流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用（一）（一）例例2 2 如如附附图图所所示示，水水在在管管道道中中流流动动。为为测测得得a a、b b两两点点的的压压力力差差，在在管

3、管路路上上方方安安装装一一U U形形压压差差计计，指指示示液液为为汞汞。已已知知压压差差计计的的读读数数R R100mm100mm，试试计计算算、截截面面的的压压力力差差。已已知知水水与与汞汞的的密密度度分分别别为为10001000kg/mkg/m3 3和和13600 kg/m13600 kg/m3 3。流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用（一）（一）解解:取等压面取等压面1-11-1,2,2-2-2流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用(二二)*本节主要内容：本节主要内容：在重力场中的静止流体内部压强的变化规律及其在重力场中的静止流体内部压强的变化规律及其实际工

4、程应用。实际工程应用。*本节的重本节的重点点:重点掌握流体静力学基本方程式的适用条件及工程重点掌握流体静力学基本方程式的适用条件及工程应用实例。应用实例。例3:采用如图所示的复式U形管压差计测定设备内C点的压力,压差计中的指示液为汞.两U管间的连接管内充满了被测流体水.两U形水银测压计中汞柱的读数分别R1=0.3m,R21=0.4m；h2=0.3m;指示液的其他液面与设备内C点的垂直距离如图所示,求C点压强.流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用（一）（一）解解:解得流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用（一）（一）流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应

5、用（一）（一）U形压差计安装在倾斜管路中形压差计安装在倾斜管路中 实际上，不论两测压点实际上，不论两测压点位置如何，形压差计位置如何，形压差计的读数所反映的实际上的读数所反映的实际上是两测压点之间的总势是两测压点之间的总势能差。能差。流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用(二二)利用流体静力学基本原理可以测量利用流体静力学基本原理可以测量:流流体体内内部部两两点点间间的的压压差差或或某某处处的的压压力力（表压或是真空度）（表压或是真空度）容器（贮罐）中的液位容器（贮罐）中的液位液封高度计算液封高度计算流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用(二二)一、一、1 1、压差

6、测量（、压差测量（U U形管压差形管压差计或液柱式压差计计或液柱式压差计）AAAAC流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用(二二)U U形压差计测量原理形压差计测量原理 由于由于a,ba,b在同一等压面上在同一等压面上2、压力测量：、压力测量：U形形压压差差计计可可测测系系统统内内两两点点的的压压力力差差，当当将将U形形管管一一端端与与被被测测点点连连接接、另另一一端端与与大大气气相相通通时时，也也可可测测得得流流体体的表压或真空度；的表压或真空度；p1pap1pa表压表压 真空度真空度p1pap1pa 流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用一端与被测点连接，另一端

7、与被测点连接，另一端与大气相通，则测一端与大气相通，则测得的是表压或真空度。得的是表压或真空度。问问:图中图中R R表示表压还是表示表压还是真空度真空度?复合复合U形压差计形压差计双液体微差计双液体微差计流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用结结论论：U U形形压压差差计计所所测测压压差差（压压力力）的的大大小小只只与与被被测测流流体体及及指指示示剂剂的的密密度度、读读数数R R有有关关，而与而与U U形压差计的粗细及放置的位置无关形压差计的粗细及放置的位置无关 二二.液位测量液位测量（1 1）近距离液位测量装置）近距离液位测量装置 压差计读数R反映出容器内的液面高度。液面越高，

8、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。（2 2）远距离液位测量装置）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 而所以 AB三.液封高度的计算液封高度的计算 液封作用：确保设备安全：当设备内压力超过规定值时，气体从液封管排出；防止气柜内气体泄漏。液封高度：流体静力学基本方程式的应用流体静力学基本方程式的应用(二二)切断水封有些常压可燃气体贮罐前切断水封有些常压可燃气体贮罐前后安装切断水封以代替笨重易漏后安装切断水封以代替笨重易漏的截止阀的截止阀.正常操作时，水封不正常操作时，水封不充水，气体可以顺利绕过隔板出充水，气体可以顺利绕过隔板出入贮罐；需要切断时（如检修），入贮罐；需要切断时（如检修），往水封内注入一定高度的水，使往水封内注入一定高度的水，使隔板在水中的水封高度大于水封隔板在水中的水封高度大于水封两侧最大可能的压差值。（图两侧最大可能的压差值。（图b b所所示）示）溢流水封许多用水（或其他液溢流水封许多用水（或其他液体）洗涤气体的设备内，通常体）洗涤气体的设备内，通常维持在一定压力维持在一定压力p p下操作，水不下操作，水不断流入同时必须不断排出，为断流入同时必须不断排出，为了防止气体随水一起泄出设备，了防止气体随水一起泄出设备，采用图采用图c c所示的溢流水封装置所示的溢流水封装置。