流体力学实验第三章

1、流体力学实验第三章第1页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四1 3. 压力的分类（1）流动状态下的静压与总压 静压：垂直作用于与其流动方向V相平行的单位表面积上的作用力（也即不引起流线变形或者与流体以同样速度移动所感受的压力） 总压：流体从其速度V等熵滞止至零时所具有的压力（也称为滞止压力或驻点压力，在没有任何损失的情况下，流动滞止下来的压力） 动压总压静压 静止流体的压力：静水压力第2页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四2(2) 绝对压力和大气压差绝对压力：相对于真空（压力为零）流体的压力大气压差：绝对压力与大气压力之间的差值（表压, Gauge p

2、ressure） 正压 负压(真空度)第3页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四3（3） 静态压力和动态压力 静态压力：不变压力或随时间变化缓慢到可以不考虑的压力 定常流动（常规测量，是实验室经常要进行的测量项目，在工业中也有广泛应用） 动态压力：随时间快速变化的压力（脉动压力），也包括周期性变化的压力 非定常流动和湍流 第4页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四44. 压力计的类型 液柱式压力计：液柱高度差 适用范围：负压、低压或压差 如U形管压力计、斜管压力计、补偿式压力计 弹性式压力计：弹性元件弹性变形的位移（） 适用范围：微压、低压和中高压 如弹

3、簧管（Bourdon tube）压力计、膜式微压计 活塞式压力计：活塞上所加平衡砝码的重量 适用范围：高精度压力测量，压力标准仪器，校验其他压力计 电气式压力计：电气压力传感器的电信号 适用范围：动态压力测量，远距离测量第5页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四5 弹性式压力计简介 结构特点：利用弹簧管、波纹管和膜片等元件的弹性力来测量压力，通过变形产生的弹性位移来带动指针运动，指示压力值。 注意事项： 合理选择量程； 环境温度修正； 测量压力时，指针不应有跳动和停滞现象； 定期进行校验。第6页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四60123456MPa1

4、.5绝对误差:如果测量时指针对4MPa相对误差:如果测量时指针对0.6MPa相对误差:测量时应该尽量选用量程合适的压力表。第7页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四73.2 液柱式压力计1. U形管压力计 注意事项：（1）读数：主要的测量误差,1mm；（2）指示液选择：水，酒精，水银；（3）量程选择。P2 P1HU形管压力计第8页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四82. 单管和多管压力计（2）多管压力计：多点压力测量（静态压力） 结构形式： 多个U形单管压力计并联 多个测压管与一个大容器连通（1）单管压力计： 读数误差：0.5mm单管和多管压力计（多个

5、U形管压力计并联）第9页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四9多个测压管与一个大容器连通第10页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四103. 斜管微压计底盘 水准器 弧形支架 宽广容器 零位调节旋钮 6倾斜测压管定位螺丝 多向阀门 倾角系数指示 斜管微压计外形图指示液：酒精读数误差：(0.10.4)mm第11页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四114. 补偿式微压计补偿式微压计外形图基本原理：由一个上下可移动的水匣和静止的水室组成的连通器，在测压过程中通过水匣的升降来补偿静止水室中液面的变化组成部分：（1）微调部分（2）水准观测部分

6、（3）反光镜部分（4）外壳部分第12页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四12水准器补偿式微压计水匣（大容器）水室（小容器）胶皮管水准针尖长螺杆刻有200等分的微调盘，最小刻度0.01mm 误差：0.01mm第13页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四133.3 动态压力测量技术1. 压力传感器的一般概念 传感器：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置 压力传感器：压力信号电信号 压力传感器的种类：按工作原理来分 电感式 电容式 电阻式 压电式 光纤式第14页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四14压力信号压力传感器电桥电压信号放大模数转换计算机处理和存储2. 电阻式压力传感器（1）电阻式压力传感器：将压力信号转换为传感器元件电阻值的变化测量系统框图第15页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四15（2）工作原理应变式压力传感器：应变电阻效应（金属材料）压阻式压力传感器：压变效应（半导体材料）第16页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四16（3）压阻式压力传感器简介电桥线路压阻式压力传感器典型结构第17页，共18页，2022年，5月20日，10点56分，星期四173. 多点动态压力测量压力扫描阀：对多点压力进行