位能压力能势能5.在重力作用下的静止流体内部,任意一点的压力能和位能可以相互转变,但总势能为常数:二、重力作用下的流体静力学基本方程J/kg流体静力学方程式适用范围连续的同种不可压缩的静止液体。液体:不可压缩直接应用气体:可压缩可
近似应用在静止的、连续的同一种液体内,处于同一水平面上各点的静压力相等。静压力仅与垂直高度有关,与水平位置无关。注意二、重力作用下的流体静力学基本方程1.2流体静力学1.2.1作用在流体上的力1.2.2流体的静压力及其特性第1章流体流动基础1.2.3流体静力学基本方程1.2.4流体静力学方程的应用一、压力与压力差的测量二、液位的测量三、液封高度的计算.一、压力与压力差的测量1.U形管压差计U形管压差计U形管压差计的结构(图):U形管指示液测压口当U形管的两端与被测点连通,指示液在U管的两侧显示一个高度差R:设:指示液密度为,被测流体密度为:一、压力与压力差的测量1.U形管压差计U形管压差计U形管指示液测压口由于图中a和a’两点处在连通的同种静止液体内,且高度相等,故两端列静力学方程,得一、压力与压力差的测量1.U形管压差计U形管压差计U形管指示液测压口当被测流体为气体时,由于气体的密度比指示液的密度小得多,气体的密度可以忽略,则若U形管的一端与大气相通,此时读数反映的是被测流体的表压力:表压力一、压力与压力差的测量2.双液U形管微压差计微差压差计扩大室∵A扩大室A管,扩大室内液面微小的变化,可引起U管液面的很大变化:指示液A、C不互溶,密度接近;一、压力与压力差的测量结构(图)指示指示液C指示液AU管特点在U管两侧列静力学方程,得当双液压差计小室内液面差不可忽略时,式中—为小室的液面差;d—U形管内径;R—小室内径。一、压力与压力差的测量压差法测量液位1-容器2-平衡室3-压差计在容器的外部,设一平衡室,平衡室内预先装入与容器内相同的液体,其液面的高度维持在容器液面允许到达的最大高度处。(1)压差法测量液位二、液位的测量最高液位可得~~二、液位的测量最高液位∵远距离测量液位1-调节阀2-鼓泡观察器3-压差计4-吹气管5-储漕从管口通入N2,用阀1调节N2流量。让N2的流速很低,在观察室有气泡缓慢溢出即可。(2)远距离测量液位二、液位的测量联立可得其中~~二、液位的测量∵(表压)(表压)控制设备内的压力不超过某设定值。液封作用安全液封防排出液封防止设备内的气体从液体管路排出。三、液封高度的计算液体气体气体整理得设:设备内控制压力为安全液封计算三、液封高度的计算则(表)可得设:设备内的压力为防止排液液封计算三、液封高度的计算习题第1章2、3、4、6*第1章流体流动基础1.2流体静力学1.1流体的重要性质流体静力学是流体流动的一个特例。本节主要讨论流体在静止状态下的平衡规律、压力分布规律及其工程应用。第1章流体流动基础本节主要内容:1.2流体静力学1.2.1作用在流体上的力1.1流体的物理性质第1章流体流动基础一、质量力二、表面力.环境作用于流体上的力表面力一、质量力在一个运动流体内部,任取一流体元:体积为V、质量为m、表面积为A。体积元外部的流体称为环境。质量力则xyzVmA—指作用在流体元每一质点上的力。质量力质量力场力惯性力外界力场对流体的作用力,如重力、电磁力等;由于流体作不等速运动而产生,如流体作直线加速运动时所产生的惯性力,流体绕固定轴旋转时所产生的惯性离心力。一、质量力流体静止时,仅有场力,无惯性力!xyzVmA一、质量力质量力为向量,以符号表示。质量力也称为体积力,在直角坐标系上,可分解为:xyzVmA如重力,可写成设流体的质量为m,它在x,y,z方向所受质量力分别为Fx,Fy,Fz,则单位质量力为若流体只受到重力作用,且xoy为一水平面单位质量力N/kg=kg﹒m﹒s-2/kg=m/s2一、质量力单位质量流体所受到的质量力称为单位质量力。单位表面