《(1.3.2)--1.2 流体静力学化工原理课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(1.3.2)--1.2 流体静力学化工原理课件.ppt（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.2 流体静力学流体静力学流体静力学：流体静力学：研究的实质研究的实质:流体静力学基本方程：流体静力学基本方程：研究流体在外力作用下研究流体在外力作用下处于平衡的规律。处于平衡的规律。描述静止流体内部压强描述静止流体内部压强的变化规律的变化规律 描述在重力作用下，静止流体内部压描述在重力作用下，静止流体内部压强的变化规律的数学表达式。强的变化规律的数学表达式。1.2.1 流体静力学基本方程的推导流体静力学基本方程的推导x方向方向:y方向：方向：压力在压力在x x，y y方向上无变化方向上无变化压力在压力在x，y方向上无变化方向上无变化z方向：方向：=常数，常数，不定积分不定积分对右图对右图1
2、，2两点积分两点积分z1z212p0流体静力学基本方程式流体静力学基本方程式即：即：受力受力分析分析2)作用于上表面积的压力作用于上表面积的压力F1 3)作用于下底面积的压力作用于下底面积的压力F2 1)重力重力G:方法二：方法二：压力形式压力形式能量形式能量形式单位质量流体所具有的位能，单位质量流体所具有的位能，J/kgJ/kg；单位质量流体所具有的静压能，单位质量流体所具有的静压能，J/kgJ/kg。在同一静止流体中，处在不同位置流体的在同一静止流体中，处在不同位置流体的位位能和静压能能和静压能各不相同各不相同，但二者可以转换，其，但二者可以转换，其总和总和保持不变保持不变。1)适用条件：
3、静止、连续、不可压缩、同种流体适用条件：静止、连续、不可压缩、同种流体 不连续的流体，分段使用不连续的流体，分段使用4)(液柱高度液柱高度)5)不适用气体：若高度差不大，压强相等不适用气体：若高度差不大，压强相等2)p1一定时，一定时，3)静止的、连续的同一流体内、同一水平面处静止的、连续的同一流体内、同一水平面处各点压力相等。各点压力相等。(等压面等压面)1.2.2 静力学基本方程的讨论静力学基本方程的讨论解：解：(1-1和和2-1等压面等压面)例例1:常温水在管道流过。为测常温水在管道流过。为测a、b两点压力差，安装两点压力差，安装U型压差计，型压差计，R=0.1m，试，试计算计算a、b两
4、点压力差为多少两点压力差为多少？水与汞的密度分别为？水与汞的密度分别为1000kg/m3及及13600kg/m3。1.2.3 静力学基本方程的应用静力学基本方程的应用（1）压力测定）压力测定 U型管压差计型管压差计 A-A为等压面，为等压面，pA=pApA=p1+g(H+R)pA=p2+g R+gH p1-p2=R g(-)测量气体测量气体 0 p1-p2=R g p1 p2指示液指示液A压强差压强差p 仅与读数仅与读数R和密度差（和密度差（-）有关）有关，而与而与U 型管的粗细、长短、位置无关；与测压型管的粗细、长短、位置无关；与测压引线的粗细、长短亦无关；引线的粗细、长短亦无关；说明：说明
5、：若若p 一定，（一定，（-）R选择适当的指示选择适当的指示液。液。测量液体压差时测量液体压差时，可选用密度大的指示液，可选用密度大的指示液，如水银；如水银；测量气体压差时测量气体压差时，一般用水作指示液。，一般用水作指示液。指示液的选取：指示液的选取：指示液与被测流体不互溶，不发生化学反应；指示液与被测流体不互溶，不发生化学反应；其密度要大于被测流体密度。其密度要大于被测流体密度。应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。一臂通大气一臂通大气?若把若把U 型管一端与设备型管一端与设备或管路的某一截面连接，或管路的某一截面连接，另一端与大气相通，这
6、另一端与大气相通，这时时读数读数R反映的就是管反映的就是管路中这一截面处流体的路中这一截面处流体的表压力表压力，因此也可用，因此也可用U型管压差计来测量某一型管压差计来测量某一处的压力。处的压力。微压差计微压差计放大读数放大读数特点：特点：（1）内装两种）内装两种密度相近密度相近且不互溶且不互溶的指示剂；的指示剂；（2）U型管两臂各装扩型管两臂各装扩大室（水库）。大室（水库）。p1-p2=（b-a）gR p1 p2 a b R倾斜液柱压差计倾斜液柱压差计R=R1 sin 压差计算式压差计算式R A p1 p2(2)液位的测定液位的测定 液液位位计计的的原原理理遵遵循循静静止止液液体体内内部部压
7、压强强变变化的规律，是静力学基本方程的一种应用。化的规律，是静力学基本方程的一种应用。液柱压差计测量液位的方法：液柱压差计测量液位的方法：haap0Z(3)液封高度的计算液封高度的计算 若若设设备备内内要要求求气气体体的的压压力力不不超超过过某某种种限限度度时时，液液封的作用就是：封的作用就是：当气体压力超过这个限度时，气体冲破液封流出，当气体压力超过这个限度时，气体冲破液封流出，又称为又称为安全性液封安全性液封。液封需有一定的液位，其高度的确定就是根据液封需有一定的液位，其高度的确定就是根据流流体静力学基本方程式。体静力学基本方程式。若设备内为负压操作，其作用是：若设备内为负压操作，其作用是：液封的作用液封的作用p pR气体气体Rp p真空表真空表气气气气水水R液封液封 pa