静止流体规律与应用潜孔钻头

发布时间：2022-11-23 16:39:44

静止流体规律与应用

静止流体规律与应用 2011： ?

?? 从式(5—19)可以看出，静止是流动的特殊形式，常把式(5—19)称为流体静力学基本方程，它反映了静止流体内部能量转化与守恒的规律。进一步分析可以看出，静力学规律实际上就是静止流体内部压力与位置之间的关系。利用这种规律在工程上可以测定与控制液位、测量压差或压力、确定液封高度、设计分液器等。

(1)式(5—19)表明，在静止流体内部，任一截面上的位能与静压能之和均相等。利用这一规律可以判定流体是否流动以及流动的方向和限度。比如，用管路将设备1与设备2连接起来，是否会发生流体在1与2之间的流动呢?只要计算一下1与2两截面的能量并加以比较就可以了。

如果(位能+静压能)l＝(位能+静压能)2，则流体处在静止状态；

如果(位能+静压能)l>(位能+静压能)：，则流体从1向2流动；

如果(位能+静压能)l<(位能+静压能)2，则流体从2向1流动。

(2)式(5—19)变形可得：

p2＝Pl＝pg(Z1一Z2)??? (5—20)

此式也称为流体静力学基本方程，它反映了静止流体内部任意两个截面压力之间的关系。它表明在静止、连续、均质的流体内部，如果一点的压力发生变化，则其他各点的压力将发生同样大小和方向的变化，这正是液压传动的理论依据。

(3)如果截面1刚好与自由液面重合，则(Z1一Z2)就等于截面2距自由液面的深度，用九表示，于是，式(5—20)可变为

p2＝P1＝pgh??? (5—20a)

一般地，液面上方的压力》1是定值，因此，式(5—20a)表明，在静止、连续均质的流体内部，任一截面的压力仅与其所处的深度有关，而与底面积无关。显然，液体越深的地方压力越大，这就是拦河堤坝越靠底部越宽的原因。

不难看出，在静止、连续均质的流体中，处在同一水平面上的各点的压力均相等，压力相等的截面称为等压面，等压面对解决静止流体的问题相当重要。

图5—12中，1与2处在同一水平面上，3与4处在同一水平面上，但1与2处的压力相等，而3与4处的压力不相等。

(4)式(5—19)也可以变化如下：

此式表明，静压头的变化可以用位压头的变化来显示，或者说压力的变化可以通过液位的变化来反映或相反，所以可以用液柱高度表示压力大小，但必须带流体种类(如760mmHg)。

这就是连通器原理，利用这一原理可以设计制作压力计、液位计、分液器、出料管等。

如图5—13所示，为了测量某容器内的液位，可以在容器上部与底部各开一个小孔并用玻璃管连接。显然，玻璃管内的液位高度就是容器内部的液位高度。这种液位计构造简单，易于破碎，且不适宜集中控制及远距测量。

图5—14是用U形压力计的示意图，测量是将U形管压力计的两端分别连接在要测量的两侧压点上，则根据U形管内指示液的液位变化(压力计的读数)，可以算出两侧压点之间的压力差，见式(5—21)。如果是测量某点的压力，只要将压力计的一端通大气即可。