基础化学实验教学示范《化工原理实验》课程教学课件（上册，讲稿）第一章 流体流动 1.2 流体静力学基本方程式

第一章静止流体的压力流体流动流体静力学基本方程三、流体静力学基本方程第二节的应用流体静力学基本方程式下页助滋画

第 一 章 流体流动 一、静止流体的压力 二、流体静力学基本方程 三、流体静力学基本方程 第 二 节 的应用 流体静力学基本方 程式

一、静止流体的压力1、压强的定义流体的单位表面积上所受的压力，称为流体的静压强，简称压强Pp=ASI制单位：N/m，即Pa。其它常用单位有：（标准大气压）、工程大气压kgf/cm、bar；流体柱atm高度(mmH,O,mmHg等）。返上页下页回

一、静止流体的压力 1、压强的定义 流体的单位表面积上所受的压力，称为流体的静压强， 简称压强。 A P p  SI制单位：N/m2 ，即Pa。 其它常用单位有： atm（标准大气压）、工程大气压kgf/cm2 、bar；流体柱 高度（mmH2O，mmHg等）

换算关系为：1atm= 1.033kgf / cm2 = 760mmHg= 10.33mH,O =1.0133bar = 1.0133×105 Pa1工程大气压=1kgf/cm2=735.6mmHg=10mH,0 = 0.9807bar = 9.807×104 Pa2、压强的表示方法1）绝对压强（绝压）：流体体系的真实压强称为绝对压强。2）表压强（表压）：压力表上读取的压强值称为表压。心表压强=绝对压强-大气压强返上页下页回

mH O bar Pa atm kgf cm mmHg 5 2 2 10.33 1.0133 1.0133 10 1 1.033 / 760       换算关系为： mH O bar Pa kgf cm mmHg 4 2 2 10 0.9807 9.807 10 1 1 / 735.6     工程大气压   2、压强的表示方法 1）绝对压强（绝压）：流体体系的真实压强称为绝对压强。 2）表 压 强（表压）：压力表上读取的压强值称为表压。 表压强=绝对压强-大气压强

绝对压力动画演示绝对压力=表压－大气压力自请点击压力测定压力大气压绝对零压线0上页下页返回

3）真空度：真空表的读数I?真空度大气压强一绝对压强=一表压修购楼绝对压强、真空度、表压强的关系为-A表压强-修.2大气压强线真空度绝对压强B*绝对压强绝对零压线注意：当用表压或真空度来表示压强时，应分别注明。如：4×103Pa（真空度）、200KPa（表压）。页返上下页回

3）真空度：真空表的读数 真空度=大气压强-绝对压强=-表压 绝对压强、真空度、表压强的关系为 绝对零压线 大气压强线 A 绝 对 压 强 表 压 强 B 绝对压强 真空度 注意：当用表压或真空度来表示压强时，应分别注明。 如：4×103Pa（真空度）、200KPa（表压）

流体静力学基本方程式二吃1、方程的推导截面1受到的力:P,A=PoA+ pg(zo-z)APoPi = Po + pg(zo - z)截面2受到的力：P2 = Po + pg(zo - z2)两平面压差：7115P2 - Pi = pg(z1 - z2pp2L+22Z或pgpg00A返上页下页回

二、流体静力学基本方程式 1、方程的推导 截面1受到的力：p1A  p0A gz0  z1 A 截面2受到的力： 两平面压差：   2 0 0 2 p  p  g z  z 0 0 p0 z2 z1 z0 1 2 A   1 0 0 1 p  p  g z  z   2 2 1 1 2 1 1 2 z g p z g p p p g z z          或

若取液柱的上底面在液面上，并设液面上方的压强为Po取1截面在距离液面h处，作用在它上面的压强为P-p- Po = pg(zo -z)= pghp = Po + pgh福中流体的静力学方程5表明在重力作用下，静止液体内部压强的变化规律。返上页下页回

p  p  gz  z   gh 0 0 1 若取液柱的上底面在液面上，并设液面上方的压强为P0， 取1截面在距离液面h处，作用在它上面的压强为P p  p  gh 0 ——流体的静力学方程 表明在重力作用下，静止液体内部压强的变化规律

2、方程的讨论112液体内部压强P是随P，和h的改变而改变的，即：P= f(Po,h)22当容器液面上方压强P一定时，青静止液体内部的压强P仅与垂直距离h有关，即：Pαc h处于同一水平面上各点的压强相等，压力相等的面为等压面。3）压力具有传递性：当液面上方的压强改变时，液体内部的压强也随之改变，即：液面上所受的压强能以同样大小传递到液体内部的任一点一一帕斯卡原理E返上页下页回

1）液体内部压强P是随P0 和h的改变而改变的，即： P f P ,h  0 2）当容器液面上方压强P0 一定时，静止液体内部的压强P 仅与垂直距离h有关，即： P  h 处于同一水平面上各点的压强相等，压力相等的面为等压面。 2、方程的讨论 3）压力具有传递性：当液面上方的压强改变时，液体内部 的压强也随之改变，即：液面上所受的压强能以同样大小 传递到液体内部的任一点——帕斯卡原理

4）从流体静力学的推导可以看出，它们只能用于静止的一连通着的同一种流体的内部，对于间断的并非单一福I流体的内部则不满足这一关系。9P- Po=h5)P=P+pgh可以改写成pg压强差的大小可利用一定高度的液体柱来表示，这就是液体压强计的根据，在使用液柱高度来表示压强或压强差时，需指明何种液体。6)方程是以不可压缩流体推导出来的，对于可压缩性的气体，只适用于压强变化不大的情况。返上页下页回

4）从流体静力学的推导可以看出,它们只能用于静止的 连通着的同一种流体的内部，对于间断的并非单一 流体的内部则不满足这一关系。 5）P P gh 0 可以改写成 h g P P    0 压强差的大小可利用一定高度的液体柱来表示，这就 是液体压强计的根据，在使用液柱高度来表示压强 或压强差时，需指明何种液体。 6)方程是以不可压缩流体推导出来的，对于可压缩性 的气体，只适用于压强变化不大的情况

例：图中开口的容器内盛有油和水，油层高度h，=0.7m摩密度P,=800kg/m2，水层高度h,=0.6m，密度为一P2 = 1000kg / m31中1）判断下列两关系是否成立P.=PA, PB=P'Bo2）计算玻璃管内水的高度h。页返上下页回

，水层高度h2=0.6m，密度为 例：图中开口的容器内盛有油和水，油层高度h1=0.7m, 密度 3 1   800kg / m 3 2   1000kg / m 1）判断下列两关系是否成立 PA ＝PA ’ ，PB ＝P’B 。 2）计算玻璃管内水的高度h