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生物化工原理与设备Principle and equipment of Biochemical Engineering; 第二节 流体静力学基本方程式; 一、压力和压强:
在静止的流体内,取通过某点的任意截面的面积为ΔA ,垂直作用于
该截面上的压力为ΔP ,则这时作用于该截面的单位面积上的压力称为流体
的静压强,简称为压强,习惯上称为压力。其表达式为
上式中,
压强的单位现在都采用国际单位,为 Pascal(帕斯卡,Pa)。; 流体压强数值的大小依不同的计量基准而各异。
以绝对零压作起点计算的压强,称为绝对压强,是流体的真实压强。
流体的压强可用测压仪表来测量。当被测流体的绝对压强大于外界的
大气压强时,所用的测压仪表称为压强表(俗称压力表)。压强表上的读
数表示的是被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为表压强,即
表压强=绝对压强-大气压强
当被测流体的绝对压强小于外界大气压强时,所用的测压仪表称为真
空表,其读数表示的是被测流体的绝对压强比大气压强低多少的数值,称
为真空度,即
真空度=大气压强-绝对压强 ;;二、流体静力学基本方程式:
当流体相对静止而没有流动时,仍然受到重力和流体内压力的作用;
这时的重力可以认为是恒定的,而压力则是变化的。反映静止流体内部
压力(压强)变化规律的数学表达式称为流体静力学基本方程式,它可
以通过分析流体内部的静力平衡所获得。;;; (2)当液面上方的压强 发生变化时,必将引起液体内各点的压强发生同样大小的变化,这就是 巴斯噶原理。
(3)将流体静力学的基本方程式改写成
即压强的大小可以用一定高度的液体柱来表示,但当用液柱高度表示压强或压强差的大小时,必须注明是何种液体,否则就失去了意义。
该方程用于气体时要注意其密度随压强的变化;但一般在容器内气体密度随高度的变化较小,故可以忽略密度的变化,视其为常数,故该方程亦可用于气体。;;三、流体静力学基本方程式的应用
(一)压强及压强差的测
(1)U 形管压差计
(2)倾斜液柱压差计
(3)微差压差计
(二)液位的测量
(三)液封高度的确定
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