333 流体力学-静压与动压

333 流体力学-静压与动压

流体静压

由于流体重力产生的压力，计算式为：

p_J=ρgh

式中，p_J为流体静压，Pa；ρ为流体密度，kg/m³；g为重力加速度，m/m²；h为流体高度，m。

计算示例

某容器中水位高度为3m，容器中底部水沸腾温度约为多少？

解：

3m高水位产生的静压为：

p_J=ρgh

=1000*9.8*3

=29400Pa=29.4kPa

水面处大气压力为101.3kPa，因此容器底部水的压力为：

101.3+29.4=130.7kPa

该压力下水的沸点约为107℃。

流体动压

流体动能所产生的压力，计算式为：

p_D=0.5ρu²

式中，p_D为流体动压，Pa；ρ为流体密度，kg/m³；g为重力加速度，m/m²；u为流体速度，m/s。

计算示例

某装置需用水泵把地面的水送到10m高的楼顶，且要求水出管口的速度为3m/s，忽略水的沿程阻力损失和局部阻力损失，确定泵的最小扬程。

解：

速度为3m/s的水所对应的动压为：

p_D=0.5ρu²

=0.5*1000*3²

=4500Pa=4.5kPa

该动压所对应的水静压高度为：

4500=ρgh=1000*9.8h

h=0.46m

因此水泵扬程至少应为：
10+0.46=10.46m

研讨

实际应用中，把水从地面送到楼顶，还要考虑泵出口与管路接口、管路弯曲、阀件等产生的局部阻力损失和水在管内流动的沿程阻力损失等因素，对水泵扬程的要求会高于上述计算值。