流體力學(xué)實驗第三章

1、1第三章 流體壓力測量 3.1 流體壓力測量的一般概念 1.壓力壓力 壓力測量：空間微小面積上的平均壓力 2. pa（帕斯卡）=n/m2, kpa(103pa), mpa(106pa) 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）=760mm汞柱=1.013bar） 1工程大氣壓=1kgf/cm2=10m=9.8 104pa=0.968atm流體力學(xué)實驗理論2 3. 壓力的分類（1）流動狀態(tài)下的靜壓靜壓與總壓總壓 靜壓靜壓：垂直作用于與其流動方向v相平行的單位表面積上的作用力（也即不引起流線變形或者與流體以同樣速度移動所感受的壓力） 總壓總壓：流體從其速度v等熵滯止至零時所具有的壓力（也稱為滯止壓力滯止壓力或駐點壓

2、力駐點壓力，在沒有任何損失的情況下，流動滯止下來的壓力） 動壓動壓總壓靜壓 靜止流體的壓力：靜水壓力靜水壓力3(2) 絕對壓力和大氣壓差絕對壓力絕對壓力：相對于真空（壓力為零）流體的壓力大氣壓差大氣壓差：絕對壓力與大氣壓力之間的差值（表壓, gauge pressure） 正壓正壓 負(fù)壓負(fù)壓(真空度真空度)4（3） 靜態(tài)壓力和動態(tài)壓力 靜態(tài)壓力靜態(tài)壓力：不變壓力或隨時間變化緩慢到可以不考慮的壓力 定常流動（常規(guī)測量，是實驗室經(jīng)常要進(jìn)行的測量項目，在工業(yè)中也有廣泛應(yīng)用） 動態(tài)壓力動態(tài)壓力：隨時間快速變化的壓力（脈動壓力），也包括周期性變化的壓力 非定常流動和湍流 54. 4. 壓力計的類型壓力計

3、的類型 液柱式壓力計液柱式壓力計：液柱高度差 適用范圍：負(fù)壓、低壓或壓差 如u形管壓力計、斜管壓力計、補償式壓力計 彈性式壓力計彈性式壓力計：彈性元件彈性變形的位移（0.04-0.1in） 適用范圍：微壓、低壓和中高壓 如彈簧管（bourdon tube）壓力計、膜式微壓計 活塞式壓力計活塞式壓力計：活塞上所加平衡砝碼的重量 適用范圍：高精度壓力測量，壓力標(biāo)準(zhǔn)儀器，校驗其他壓力計 電氣式壓力計電氣式壓力計：電氣壓力傳感器的電信號 適用范圍：動態(tài)壓力測量，遠(yuǎn)距離測量6 彈性式壓力計簡介 結(jié)構(gòu)特點：利用彈簧管、波紋管和膜片等元件的彈性力來測量壓力，通過變形產(chǎn)生的彈性位移來帶動指針運動，指示壓力值。

4、 注意事項： 合理選擇量程； 環(huán)境溫度修正； 測量壓力時，指針不應(yīng)有跳動和停滯現(xiàn)象； 定期進(jìn)行校驗。70123456mpa1.5絕對誤差:61.5%0.0990mpampakpa如果測量時指針對4mpa902.25%4kpampa相對誤差:如果測量時指針對0.6mpa相對誤差:9015%0.6kpampa測量時應(yīng)該盡量選用量程合適的壓力表。83.2 液柱式壓力計1. u形管壓力計形管壓力計 注意事項：（1）讀數(shù)：主要的測量誤差,1mm；（2）指示液選擇：水，酒精，水銀；（3）量程選擇。p2 p1hu形管壓力計92. 單管和多管壓力計（2）多管壓力計：多點壓力測量（靜態(tài)壓力） 結(jié)構(gòu)形式： 多個u

5、形單管壓力計并聯(lián) 多個測壓管與一個大容器連通（1）單管壓力計： 讀數(shù)誤差：0.5mm單管和多管壓力計（多個u形管壓力計并聯(lián)）10多個測壓管與一個大容器連通113. 斜管微壓計底盤 水準(zhǔn)器 弧形支架 寬廣容器 零位調(diào)節(jié)旋鈕 6傾斜測壓管定位螺絲 多向閥門 傾角系數(shù)指示 斜管微壓計外形圖指示液：酒精讀數(shù)誤差：(0.10.4)mm124. 補償式微壓計補償式微壓計外形圖基本原理：由一個上下可移動的水匣和靜止的水室組成的連通器，在測壓過程中通過水匣的升降來補償靜止水室中液面的變化組成部分：（1）微調(diào)部分（2）水準(zhǔn)觀測部分（3）反光鏡部分（4）外殼部分13水準(zhǔn)器補償式微壓計補償式微壓計水匣（大容器）水室（小容器）膠皮管水準(zhǔn)針尖長螺桿刻有200等分的微調(diào)盤，最小刻度0.01mm 誤差：誤差：0.01mm143.3 動態(tài)壓力測量技術(shù)1. 壓力傳感器的一般概念 傳感器傳感器：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置 壓力傳感器壓力傳感器：壓力信號電信號 壓力傳感器的種類：按工作原理來分 電感式 電容式 電阻式電阻式 壓電式 光纖式15壓力信號壓力傳感器電橋電壓信號放大模數(shù)轉(zhuǎn)換計算機處理和存儲2. 電阻式壓力傳感器（1）電阻式壓力傳感器：將壓力信號轉(zhuǎn)換為傳感器元件電阻