A——流體的作用面積,mz。
可以證明,在靜止流體中,任一點的壓力方向都與作用面相垂直,并在各個方面上都具有相同的數(shù)值。
在化工生產(chǎn)中,壓力是一個非常重要的控制參數(shù),為了知道操作條件下壓力的大小,以控制過程的壓力,常常在設(shè)備或管道上安裝測壓儀表。新型的測壓儀表通常是自動的并可以由自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié);傳統(tǒng)的測壓儀表主要有兩種,一種叫壓力表,一種叫真空表,至今仍在化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,但它們的讀數(shù)都不是系統(tǒng)內(nèi)的真實壓力(絕對壓力)。壓力表的讀數(shù)叫表壓,它所反映的是容器設(shè)備內(nèi)的真實壓力比大氣壓高出的數(shù)值,即
表壓=絕對壓力一大氣壓
真空表的讀數(shù)叫真空度,它所反映的是容器設(shè)備內(nèi)的真實壓力低于大氣壓的數(shù)值,即
真空度二大氣壓一絕對壓力
顯然,同一壓力,用表壓和真空度表示時,其值大小相等而符號相反。通常,把壓力高于大氣壓的系統(tǒng)叫正壓系統(tǒng),壓力低于大氣壓的系統(tǒng)叫負(fù)壓系統(tǒng)。為了使用時不至于混淆,壓力用絕對壓力表示時可以不加說明,但用表壓和真空度表示時必須注明。例如,500kPa表示絕對壓力;5MPa(表壓)表示系統(tǒng)的表壓,絕對壓力等于該值加上大氣壓;10Pa(真空度)表示系統(tǒng)的真空度,絕對壓力等于大氣壓減去該值。
壓力的單位有很多種,在工程上、文獻(xiàn)中都會經(jīng)常出現(xiàn),因此要能夠進(jìn)行Pa與其他壓力單位(非法定計量單位)的換算。常見換算關(guān)系如下:
latm=101.3kPa=1.033at=760mmHg=10.33mH20
lat=lkgf/cm2=98.07kPa=735.6mmHg=10mHzO
流體或系統(tǒng)壓力的大小不僅關(guān)系反應(yīng)速度和流動速度,而且可以標(biāo)志危險性的大小,事故損失的狀況和后果。
要求某精餾塔塔頂壓力維持在3.5kPa,若操作條件下,當(dāng)?shù)卮髿鈮簽閘OOkPa,問:塔頂應(yīng)該安裝壓力表還是真空表?其讀數(shù)是多少?
解? 由題意可知,塔頂壓力比當(dāng)?shù)卮髿鈮旱?,因此?yīng)該安裝真空表。真空表的讀數(shù)為??? 100—3.5=96.5kPa安裝在某生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)、出口處的真空表的讀數(shù)是3.5kPa、壓力表的讀數(shù)為76.5kPa,試求該設(shè)備進(jìn)出口的壓力差。
設(shè)備進(jìn)出口的壓力差=出口壓力一進(jìn)口壓力=(大氣壓+表壓)一(大氣壓一真空度)=表壓+真空度=76.5+3.5=80.OkPa
三、? 黏度
流體黏度影響流體的流動狀況和狀態(tài),決定在一定動力或流速狀態(tài)下,流體與管壁之間的摩擦,黏度大的流體容易粘壁,結(jié)垢而導(dǎo)致管道堵塞或結(jié)焦,影響安全生產(chǎn)。
不同流體的黏性是不一樣的,從桶里把油倒出來要比把水從桶里倒出來需要更長時間,這說明油的黏性比水大。表示流體黏性大小的物理量稱為動力黏度或絕對黏度,簡稱黏度,用//表示,在SI制中,其單位是Pa?s。在工程上或文獻(xiàn)中常常使用泊(P)或厘泊(cP)。它們之間的關(guān)系是
1Pa?s=10P=1000cP
黏度是流體的重要物理性質(zhì)之一,其大小反映了在同樣條件下,流體內(nèi)摩擦力的大小。顯然,在其他條件相同的情況下,黏度越大,流體的內(nèi)摩擦力越大。
流體的黏度是流體種類及狀態(tài)(溫度、壓力)的函數(shù),氣體的黏度比液體的黏度小得多。例如,常溫常壓下,空氣的黏度約為o.0184mPa?s,而水的黏度約為lmpa?s。液體的黏度隨溫度的升高而減少,氣體的黏度則隨溫度的升高而增加。例如,冬天倒洗發(fā)精要比夏天倒洗發(fā)精難得多。壓力改變對液體黏度的影響很小,可以忽略;除非壓力很高,壓力對氣體黏度的影響也是可以忽略不計的。
流體的黏度通常是由實驗測定的,比如涂四杯法、毛細(xì)管法和落球法等。一些常見的液體純凈物和氣體的黏度可以從手冊中查取。在缺少條件時,混合物的黏度也可用經(jīng)驗公式計算,可以參閱有關(guān)書籍資料。
在檢索黏度資料時,有時會遇到運動黏度,的概念,它與絕對黏度小密度盧的關(guān)系是
在SI制中,運動黏度的單位是m2/s。
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