流体压力

力学领域术语

流体压力可以定义为：考虑流体内部某一平面，当该平面两侧流体无相对运动时，面上任一单位面积所受到的作用力。从微观上看，压力是分子运动对容器壁面碰撞所产生的平均作用力的表现。

释义

流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强，简称压强，习惯上称为压力，常用p表示，即

式中，F——作用力（N），A——受力面积（m2）

在SI制中，压力的单位是N/m2，称为帕斯卡，以Pa表示。但在石油加工和石油化工生产中所用的压力单位是多种多样的，除了用N/m2计量外，还常用标准大气压(atm)、，工程大气压(at)、某流体柱高度如米水柱(mH20)和毫米汞柱(mmHg)等来计量。

表示方法

压力可以用不同的基准来表示和计量，如以绝对真空(即零大气压)为基准计量的压力称为绝对压力，是流体的真实压力；以当地大气压为基准计量的压力称为表压力或真空度。当被测流体的绝对压力大于外界大气压力时，所用的测压仪表叫做压力表。压力表上的读数表示被测流体的绝对压力高m当地大气压力的数值，称为表压力。表压力与绝对压力的关系为：

表压力=绝对压力一大气压力或绝对压力=大气压力+表压力

当被测流体的绝对压力小于外界大气压力时，所用的测压仪表叫做真空表。真空表上的读数表示被测流体的绝对压力低于当地大气压力的数值，称为真空度，它与绝对压力的关系为：

真空度=大气压力一绝对压力或绝对压力=大气压力一真空度

显然，设备内流体的绝对压力愈低，则其真空度就愈高。注意，大气压力的数值不是固定的，它是随大气温度、湿度和所在地区的海拔高度而变化，其数值应从当时当地气压计上读得。另外，为了区分绝对压力、表压力和真空度，应对表压力和真空度加以注明。

流体静力学

流体静力学实际上是研究静止状态下流体内部压力的变化规律。那么描述这一规律的数学表达式，称为流体静力学基本方程式。在静止流体中取一个边长各为dx、dy、dz的微元平行六面体，其体积为dV=dxdydz，如图所示。设微元平行六面体中心点为O，该点的流体压力为于静止流体内的压力是空间坐标的连续函数，作用在微元平行六面体各个面上的压力如图1所示。设流体的密度为ρ，则微元平行六面体的重量dG=ρgdxdydz。由于微元平行六面体的流体处于静止状态，则根据平衡条件，作用在x、y、z各个方向上的力的总和等于零。若流体是不可压缩流体，即其密度ρ为常数，对静止流体中的任意一点，流体静力学基本方程式如下，表明了在重力的作用下，静止液体内部压力变化规律。

流体静力学基本方程式形式虽然简单，但它包含了许多基本概念，如：

(1)当容器液面上方的压力P0一定时，静止液体内部任一点压力的大小，与液体本身密度和该点距离液面的深度有关。越深则其压力越大。

(2)当液面上方压力P0变化时，必以同样的大小传递到液体各点。这就是著名的巴斯卡原理。工程上的水压机、液压传动装置等都以此原理为依据。

(3)在静止、连续的同一液体的同一水平面上，各点压力相等，即等压面为一水平面。在不同形状的连通器中也是这样，即当液面上的压力相等时，各容器中的液面高度必相等，与容器形状无关，这就是液面计的依据。

(4)流体静力学基本方程式是用液体推导出来的，严格地讲只适用于液体，而不适用于气体。但在容器中，气体的密度随高度变化很小，可视为常数；同时由于气体的密度比液体的小得多，一般容器空间也有限，因此对于容器的整个空间内，可近似认为压力是相等的。

测定

压力是工业生产和科研工作中经常需要检测的重要参数之一。实际应用较多的压力计从检测方法原理上可以分为几类：以流体静力原理为基础的液柱式压力计；根据弹性元件受力变形原理，利用机械结构将变形量放大的弹性式压力计；基于流体静力平衡原理，与作用于已知面积上重力相比较的负荷式活塞压力计；利用弹性元件将被测压力转换成电阻量、电感量、电容量、频率量等各种电量的电测式压力计。

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