化工原理教学课件第一章.pptVIP

同理，在x，y方向上： y 轴 x 轴 流体静力学方程 流体平衡微分方程式 1.2.2 流体静力学基本方程式 静压头 位头 总势能守恒 静止流体中任意二点 1.2.2 流体静力学基本方程式 流体静力学方程 静力学基本方程式可改写为 因此，压差的大小可用一定的液柱高度来表示。 流体静力学方程 1.2.2 流体静力学基本方程式 应注意，液柱高度表示压差大小时必须指明是何种液体。 不可压缩流体的 静力学基本方程式 反映重力场作用下，静止流体内部压力的变化规律 流体静力学方程 1.2.2 流体静力学基本方程式 ★适用场合：绝对静止、连续、同种、不可压缩流体； 静止—受力平衡 连续—可以积分 同种流体—ρ=常数 ★在重力场中，静压强大小与该点所在位置(Z)及流体密度有关，与该点所在水平位置及容器形状无关 ★在连续、静止流体中，同一水平面上的静压强相等，即：若Z1=Z2，则p1=p2等压面为水平面；(连通器基本原理） ★在一个容器内静止流体中，当流体上方压强P1发生变化，则任意位置Z处的压强P2发生与P1同样大小的变化。（巴斯卡定律---静止流体可将外部压强大小不变向内部各个方向传递） 静力学方程的讨论： 1.2.2 流体静力学基本方程式 1.2.2 流体静力学基本方程式 1.2.2 流体静力学基本方程式 ★公式 静止流体中，同一水平面各点压强相等，称此水平面—等压面 等压面的条件：静止、连续、同一流体、同一水平面 ★气体压强变化不大时，ρ=常数，静力学方程亦可用 静力学方程式仅适用于 连通着的同一种连续的 不可压缩静止流体。 1.2.2 流体静力学基本方程式 B，B’不等压 A，A’等压 一、压强或压强差的测量 U型压差计 U-tube manometer） ：一端与大气相通，测得的是压强（表压） 两端与管路连接，测得的是压强差△P 1简单测压管 A点为测压口，玻璃管与大气相通 液柱高度R 根据静力学方程 1.2.3 流体静力学方程的应用 1.2.3 流体静力学方程的应用 该测压管只适用于测量高于大气压的液体压强，不适用于气体 当pA很大，R很大； pA很小≈ pa ，R很小时，都不适用 一、压强或压强差的测量 2 U型测压管 1）压强测量 测A点压强，U型管中装有指示液 选取等压面的条件： ① 两个参考面之一应为压差计中 两流体的交界面 ② 两个参考面应在同一平面上， 应是连通着、同一、静止流体内部 根据静力学基本方程，求Pa 一、压强或压强差的测量 经简化整理 若被测流体是气体，气柱产生的压强h可忽略，即 指示剂ρA 等压面 一、压强与压强差的测量 2）测压差 右图为用U型压差计测量1，2两截面压强差示意图 图1-8 U管压差计 根据流体静力学基本方程式可得 于是 上式化简，得 若水平放置 若U管的一端与被测流体连接，另一端与大气相通，此时读数反映的是被测流体的表压强。 则 一、压强与压强差的测量 思考：对指示剂有何要求？ U形压差计适用场合？ 指示液的要求： ★与被测流体不互溶，不起化学反应，ρ0ρ，常用的指示液有Hg，CCl4，H2O 图1-9 倾斜液柱压差计 3.倾斜液柱压差计 一、压强与压强差的测量 当被测系统压强差很小时，为了提高测量精度，可将液柱压差计倾斜。 1.2.3流体静力学方程的应用 4、双液柱压差计（two-liquid manometer） 特点：课本P16--?1略小于?2 2 2 1 1 思考：面1-1、2-2哪个是等压面，哪 个不是？ 作业： U形压差计适用于被测压差不太小的场合。若所测压力差很小，用U形压差计难以读准，可改用如图所示的双液体压差计，将读数放大。 如果双液压差计小室内液面差不忽略时 式中 -小室的液面差， d - U管内径； D -小室内径。 ； 一、压强与压强差的测量 如果双液压差计小室内液面差可忽略，则 * 二、液位的测量 图1-11 压差法测量液位 1-容器 2-平衡器小室 3-U管压差计 1.2.3流体静力学方程的应用 液位计是用于了解容器的储存量，或者要控制设备里的液面，其工作原理仍遵循静力学基本原理。 * 例1-7 附 图 1-调节阀 2-鼓泡观察器 3-U管压差计 4-吹风管 5-贮罐 二、液位的测量 远距离控制液面计 * 三、液封