南昆明理工大学化学工程学院压强及其测量演示化工原理实验中心
化工原理实验中心 昆明理工大学化学工程学院 压强及其测量演示
南一、实验目的①掌握绝对压强、表压强和真空度之间的区别和联系；2②掌握流体液柱高度、压头与压强之间的区别和联系：③掌握用U形管测流体压强、压差的方法。化工原理实验中心
化工原理实验中心 一 、实验目的 ①掌握绝对压强、表压强和真空度之间的区别和联系； ②掌握流体液柱高度、压头与压强之间的区别和联系； ③掌握用U形管测流体压强、压差的方法
中二、基本原理①压强定义及表征流体垂直作用在单位面积上的压力，称为流体的静压强，简称压强。在静止流体中，从各方向作用于某一点的压力大小均相等。在国际单位制（SD）中，压强的单位是N/m2，称为帕斯卡Pa，帕斯卡与其他压强单位之间的换算关系为1.1013×105=1atm（标准大气压）=1.033kgf/cm2=760mmHg=10.33mH,0流体的压强除用不同的单位来计量外，还可以用不同的方法来表示。表压绝对压强一大气压强真空度=大气压强一绝对压强化工原理实验中心
化工原理实验中心 二、基本原理 ① 压强定义及表征 流体垂直作用在单位面积上的压力，称为流体的静压强，简称压强。在 静止流体中，从各方向作用于某一点的压力大小均相等。 在国际单位制（SI）中，压强的单位是N/m2，称为帕斯卡Pa，帕斯卡与其他 压强单位之间的换算关系为 流体的压强除用不同的单位来计量外，还可以用不同的方法来表示。 表压=绝对压强－大气压强 真空度=大气压强－绝对压强
n②测压原理及仪器对于连续、均质且不可压缩流体，流体密度p为常数，在静止状态下，有P2 = Pi + pg(z)-z2)工程实际中应用静力学原理测量流体压力和压力差相当广泛，液柱压差计就是利用流体静力学原理测量静压力的仪器，主要形式介绍如下：D0b.U形管压力计c.U形管压差计d.微差压差计a.单管压力计化工原理实验中心
化工原理实验中心 2 1 1 2 p p g z z ( ) ② 测压原理及仪器 对于连续、均质且不可压缩流体，流体密度ρ为常数，在静止状态下，有 工程实际中应用静力学原理测量流体压力和压力差相当广泛，液柱压差 计就是利用流体静力学原理测量静压力的仪器，主要形式介绍如下： a. 单管压力计 A 1 R pa b. U形管压力计 A 1 R pa ρ ρ0 h 2 3 c. U形管压差计 R 3 3' ρ0 2 1 Z1 Z2 ρ d. 微差压差计R ρ2 Z1 ρ2 p1 p2
三、实验装置及演示操作要求1实验前的准备工作·熟悉实验装置及流程。2实验数据的测定·观察各检压计的读数变化。流体压强及其测量演示1一低位水箱：2一微压压差计：3，4，11一U型管压差计：5一回流管：6一高位水箱：7一弹簧压力表：8一调节阀：9一模拟反应器：10一上水管：12一回水管：13一水泵：14-放空阀化工原理实验中心
化工原理实验中心 三、实验装置及演示操作要求 1 2 3 4 5 6 8 7 9 11 12 13 10 14 流体压强及其测量演示 1－低位水箱；2－微压压差计；3，4，11－U型管压差计；5－回流管； 6－高位水箱；7－弹簧压力表；8－调节阀；9－模拟反应器；10－上水 管；12－回水管；13－水泵；14-放空阀 2 实验数据的测定 • 观察各检压计的读数变 化。 1 实验前的准备工作 • 熟悉实验装置及流程
四、演示操作①绝对压强、表压强和真空度之间的关系（1）开启水泵，并将水从高位水箱灌入反应器，使反应器左室水位达总高度的一半，观察各检压计读数。（2）放空阀关闭，使反应器内成密闭体系，将调节阀打开一定的开度，控制下水管进入反应器的水量，观察各检压计的读数变化，直到反应器内充满水。（3）将反应器下面的阀门打开，将水慢慢放掉，观察各U形管内的读数变化，直到模拟反应器左室的水排尽为止，观察U形压差计、弹簧压力计及各U形压力计的读数变化。化工原理实验中心
化工原理实验中心 四、演示操作 ① 绝对压强、表压强和真空度之间的关系 （1）开启水泵，并将水从高位水箱灌入反应器，使反应器左室水位达总 高度的一半，观察各检压计读数。 （2）放空阀关闭，使反应器内成密闭体系，将调节阀打开一定的开度， 控制下水管进入反应器的水量，观察各检压计的读数变化，直到反应器内充 满水。 （3）将反应器下面的阀门打开，将水慢慢放掉，观察各U形管内的读数 变化，直到模拟反应器左室的水排尽为止，观察U形压差计、弹簧压力计及 各U形压力计的读数变化
②以液柱高度表示的压强与液柱压力计关闭放空阀，略微提高反应器左室液位，然后依次打开水银柱压力计、水柱压力计和微压压差计上的旋塞。可观察到，在测量同一压强时，水银压差计显示的水银柱高度差最小，水柱压差计显示的水柱高度差居中，而微压压差计显示的液柱高度差最大。但是，各U形管液柱升高的高度不同，这说明，当用液柱高度来表示体系的压强时，其值的大小还取决于指示液的密度。也就是说，用不同种类和密度的液柱来表示相同的压强时，应具有不同的液柱高度。所以，为提高测量精度，压差计的指示剂选择必须合适。化工原理实验中心
化工原理实验中心 ② 以液柱高度表示的压强与液柱压力计 关闭放空阀，略微提高反应器左室液位，然后依次打开水银柱压力计、 水柱压力计和微压压差计上的旋塞。可观察到，在测量同一压强时，水银压 差计显示的水银柱高度差最小，水柱压差计显示的水柱高度差居中，而微压 压差计显示的液柱高度差最大。但是，各U形管液柱升高的高度不同，这说明， 当用液柱高度来表示体系的压强时，其值的大小还取决于指示液的密度。也 就是说，用不同种类和密度的液柱来表示相同的压强时，应具有不同的液柱 高度。所以，为提高测量精度，压差计的指示剂选择必须合适