流体静力学基本方程的定义和应用冶金网www.yejinye.com 流体静力学基本方程广泛用于压力、压差及冶金网液位高度的测定,在冶金化工生产中 应用相当普遍。如炉内气压的测定、流体输送管道中压力的测定、高位槽中液位的测定等等。 (一)压力与压差的测定 (二)液位的测定 流体静力学基本方程 流体平衡微分方程表示一种在任何质量力作用下都适用的普遍规律。当流体在重力场中 (即质量力只有重力)处于绝对静止时,单位质量流体所受的质量力在三个坐标轴上的投影 分别为:X=0,Y=0,Z=-g 因重力加速度的方向垂直向下,与z 轴方向相反,故7 前加负号。将其代入式(1-2-26), 得dp=-pgdz 对不可压缩流体, 为常数,对上式进行不定积分,可得pgz+p=C式中,C——积分常数,可由边界条件确定。 若在静止流体中任取两点进行定积分,则得 Pg 2+p2(1-2-28) 若已知流体自由表面上任一流体质点相对于基准面的高度为%,压力为 p0,则对流体 中高度为z,压力为p 的任一点,均可称为不可压缩流体静力学基本方程。 1-2-8流体静压平衡图由式(1-2-29)可知,当流体表面的压力一定时,流体内部 任一点处压力的大小与流体的密度和该点距流体自由表面的深度有关。因此,静止流体中, 同一水平面上的各点静压力相等。 下面简单讨论一下流体静力学基本方程式中各项的物理意义。将式(1-2-28)两边同时 除以 pg,则有式(1-2-30)中各项单位均为 m。其中第一项 表示单位重量流体相对于基准面所具有的位能,称为位压头,用h 位表示;第二项p/pg 表示单位重量流体在压力)的 作用下沿抽空测压管上升的高度,即表示单位重量流体所具有的静压能,称为静压头,用h 静表示。因此,式(1-2-30)又可写成 上式表明,只受重力作用的静止流体中,各点的静压头与位压头之和相等。 总之,从流体静力学基本方程可知,对不可压缩的静止流体:同一水平面上各点的压力 相等(连通器原理)流体中任意一点的压力等于其自由表面上的压力加上该点距自由表面的 垂直距离与pg 的乘积;流体中各点的静压头与位压头之和为一常数,此常数的值仅与基准面 的位置有关。 单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离叫做流速(velocity),单位为n^s -1 流体在管内流动时,由于流体粘性的存在,管道横截面上各流体质点的流速各不相同,管区中心流速最大,愈靠近管壁流速愈小,在紧靠管壁处,由于流体质点粘附在管壁上,其速度 为零。为了区别,通常称截面上各点的流速为点流速,用 表示。由于流体在管内的流速分布比较复杂,点流速的概念不便于工程运用和计算,因此,为方便起见,工程上常采用截 面平均流速,简称流速,用v 表示。 原文地址: http://www.yejinye.com/news/show-2382.html