如何计算流体压力(calculate fluid pressure)

当流体处于静止状态时,它会施加垂直于与其接触的任何表面的力。这种由分子连续、随机运动产生的力称为流体压力。了解流体压力对于使用流体移动活塞和其他零件的机械和液压系统至关重要。通常以帕斯卡(Pa)为单位进行测量,其中一帕斯卡等于每平方米一牛顿(N/m2)。流体压力与流体的质量无关,但可以通过流体的密度和高度来计算。...

方法1方法1/3:计算流体压力

  1. 1.建立方程。流体压力方程与液体的质量或体积无关。相反,流体压力是液体密度、液体高于物体的高度和重力的乘积。由于重力和液体密度是固定的(在大多数情况下),液体的高度是方程中最大的变量。该方程的读数为Pfluid=ρgh,其中ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的高度(或液体的深度)。
  2. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 1
  3. 2将变量乘以。要解这个方程,你需要三个变量的乘积。你可以使用计算器,也可以自己计算。还有在线计算器可以帮你计算。例如,如果你有一种密度为(1.08 x 103 kg/m3)且高度为5.00 m的流体,你将乘以(1.08 x 103 kg/m3)x 9.81 m/s2(地球重力加速度)x 5.00 m。在这种情况下,你将得到5.30 x 104的答案。
  4. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 2
  5. 3分析你的结果。确保你的结果符合逻辑。你不应该得到液体负压的读数。你还应该比较不同的测量结果,看看它们是否符合预期的趋势。例如,密度越高的液体在同一高度会产生越大的压力。当高度较高时,相同的液体将施加更大的压力。由于水的密度比油大,所以在同一高度,水产生的流体压力比油大。
  6. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 3

方法2方法2/3:确定液体的密度

  1. 1测量液体的体积。将100毫升液体倒入预先称重的量筒中。确保你的测量是正确的,然后记下100毫升的体积。你可以写在实验室日志或笔记本上。
  2. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 4
  3. 2称量液体。将液体样品放在天平上。测量100毫升液体的质量。在添加液体之前,你可以用空量筒给天平去皮(归零),或者从总重量中减去量筒的重量,得到液体的质量。刻度上显示的测量值是液体和钢瓶的总质量。
  4. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 5
  5. 3计算液体的密度。密度等于液体的质量除以液体的体积。在本例中,您已经测量了两者。你只需将质量除以100毫升。例如,如果你的液体的质量为125克,你可以将其除以100毫升。你得到的结果是1.25克/毫升。但是,一定要密切注意所需的测量单位。你可能需要找到加仑每升(g/L)。
  6. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 6

方法3方法3/3:理解概念

  1. 1考虑每个变量的含义。液体的密度很重要,因为它告诉你每单位体积液体的质量。然后,重力对质量施加一个力,将其拉下。最后,液体的高度告诉你在承受压力的物体上方有多少液体。
  2. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 7
  3. 2.研究相关单元。流体压力的单位是帕斯卡,有时是毫米汞柱(mmHg)。帕斯卡是一个S.I.压力单位。毫米汞柱单位(以及表示某种液体高度的类似单位)来自压力对高度的依赖性。
  4. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 8
  5. 3将流体压力视为作用在物体上的一个力。流体压力施加在物体上的力只是一个力。作用在同一物体上的力可能很多。例如,空气压力和流体压力通常加在一起,以获得作用在某个物体上的“总压力”。
  6. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 9
  7. 4应用流体压力概念。计算出一种或一组液体的流体压力后,可以将其用于各种应用。例如,了解水的流体压力对于建造一个能在一定高度盛水的水塔非常重要。这对于水银温度计或其他使用液体作为测量的系统也很重要。
  8. Image titled Calculate Fluid Pressure Step 10
  • 上面使用的高度h始终是垂直距离。
  • 流体压力与质量无关,但与密度有关。
  • 流体压力对机械工程师和其他需要处理流体力学的人来说非常重要。
  • 发表于 2022-05-18 08:12
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  • 分类:教育

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