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三、测压管和测压管水头、压强的量测
(一)位置水头,压强水头、测压管水头
由式(6-2-2)可以得到。
为流体静力学基本方程的另一种形式。它说明,在重力作用下静止流体中任意一点的。
总是一个常数,现说明此式各项的几何意义和物理意义。
设一封闭容器如图6-2-6所示,液面压强p0。若在容器壁上任意取A、B两点,并接上开口的玻璃管(称测压管),则测压管内的液面离基准面的高度都由位置高度z和压强高度p/ρg两部分组成。在工程中常用“水头”代表高度,所以z称位置水头,p/ρg称压强水头,z+p/ρg 称测压管水头,从图中可以看出
这就是说,静止流体中测压管水头线是水平线。同样如果在A点的玻璃加以封住,并使玻璃水面压强小于大气压强或达到完全真空时,其水平线称静力水头线,与测压管水头线理论上差一个大气压强,即10m水柱。位置水头表示单位重量液体对某一基准面所具有的位置能量称位能。设物体重量G=mg,该物体到基准面的高度z,则位能mgz。对于单位重量来说,位能就是mgz/mb=z,它具有长度的单位。p/ρg表示单位重量液体所具有的压能。压力是一种潜在的势能。如果液体中某点的压强p,在该处安装测压管后,在压力的作用下,液面会上升的高度为p/ρg,也就是把压能转变成位能。同样对单位重量来说,压能就是。可见,在重力作用下单位能量(包括位能和压能)应保持守恒。
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