在靜止的流體內(nèi),取通過某點(diǎn)的任意截面的面積為ΔA,垂直作用于該面積上的壓力為ΔP,在此情況下,單位面積上所受的壓力,稱為流體的靜壓強(qiáng),簡稱壓強(qiáng),其表達(dá)式為: |
(1-6)
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上式中,當(dāng)ΔA→0時,ΔP/ΔA的極限值就稱為該點(diǎn)的靜壓強(qiáng),即: |
(1-6a)
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式中p為流體的靜壓強(qiáng),Pa;P為垂直作用于流體表面上的壓力,N;A為作用面的面積,m2。 |
在SI中,壓強(qiáng)的單位是Pa,稱為帕斯卡。但習(xí)慣上還采用其它單位,如以atm(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)、某流體柱高度、bar(巴)或kgf/cm2等,它們之間的換算關(guān)系為: |
1atm=1.033kgf/cm2=760mmHg=10.33mH2O=1.01333bar=1.0133×105Pa
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工程上為了使用和換算方便,常將1kgf/cm2近似地作為1個大氣壓,稱為1工程大氣壓。于是 |
1atm=1kgf/cm2=735.6mmHg=10mH2O=0.9807bar=9.807×104Pa
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流體的壓強(qiáng)除用不同的單位來計量外,還可以用不同的方法來表示。 |
以絕對零壓作起點(diǎn)計算的莊強(qiáng),稱為絕對任強(qiáng),是流體的真實(shí)壓強(qiáng)。 |
流體的壓強(qiáng)可用測壓儀表來測量。當(dāng)被測流體的絕對壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)時,所用的側(cè)壓儀表稱為壓強(qiáng)表。壓強(qiáng)表上的讀數(shù)表示被側(cè)流體的絕對壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)高出的數(shù)值,稱為表壓強(qiáng),即: |
表壓強(qiáng)=絕對壓強(qiáng)-大氣壓強(qiáng)
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當(dāng)被出流體的絕對任強(qiáng)小于外界大氣在強(qiáng)時,所用測壓儀表稱為真空表。真空表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值,稱為真空度,即: |
真空度=大氣壓強(qiáng)-絕對壓強(qiáng)
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顯然,設(shè)備內(nèi)流體的絕對壓強(qiáng)愈低,則它的真空度就愈高。真空度又是表壓強(qiáng)的負(fù)值,例如,真空度為6×103Pa,則表壓強(qiáng)是-6×103Pa。 |
絕對壓強(qiáng)、表壓強(qiáng)與真空度之間的關(guān)系,可以用圖1-1表示。 |
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圖1-1 絕對壓強(qiáng)、表壓強(qiáng)和真空度的關(guān)系
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應(yīng)當(dāng)指出,外界大氣壓強(qiáng)隨大氣的溫度、濕度和所在地區(qū)的海拔高度而變。為了避免絕
對壓強(qiáng)、表壓強(qiáng)、真空度三者相互混淆,在以后的討論中規(guī)定,對表壓強(qiáng)和真空度均加以標(biāo)
注,如2×103Pa(表壓)、4×103Pa(真空度)等。 |
【1-1】在蘭州操作的苯乙烯真空蒸餾塔頂?shù)恼婵毡碜x書為80×103Pa。在天津操作時,若要求塔內(nèi)維持相同的絕對壓強(qiáng),真空表的讀書應(yīng)為若干。蘭州地區(qū)的平均大氣壓強(qiáng)為85.3×103Pa,天津地區(qū)的平均大氣壓強(qiáng)條件為101.33×103Pa。 |
解:根據(jù)蘭州地區(qū)的大氣壓強(qiáng)條件,可求得操作時塔頂?shù)慕^對壓強(qiáng)為: |
絕對壓強(qiáng)=大氣壓強(qiáng)-真空度=85300-80000=5300Pa
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在天津操作時,要求塔內(nèi)維持相同的絕對壓強(qiáng),由于大氣壓強(qiáng)與蘭州的不同,則塔頂?shù)恼婵斩纫膊煌?,其值為?/td> |
真空度=大氣壓強(qiáng)-絕對壓強(qiáng)=101330-5300=96030Pa |