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关于流体静压力测量的疑惑 点击:4488 | 回复:22



匹若曹

    
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发表于:2007-03-29 08:59:00
楼主

如图所示,我们测量的汽车尾气管的静态压力。右端放空,取压管呈L型,取压孔安装在侧面。那么根据流体动力学,右边的静态压力为大气压,那么左边管内的流动起来的测面压力应该是小于大气压的。可是为什么我们测出的实际压力大于大气压?这个压力的物理意义是什么?



青风过尔

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发表于:2007-03-29 14:44:00
1楼
这样测的的确是静压,在该位置的静压当然会大于大气压,不然尾气怎么会从左向右流动。如果该处静压小于大气压,尾气就会从右向左流动。

匹若曹

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发表于:2007-03-30 09:47:00
2楼
to青风过尔  很高兴能与你在许多技术话题展开讨论 
对上图,因为在同一水平面,我列出伯努力方程:u1^2+2*p1/r=u2^2+2*p2/r  r是空气密度,u1是排气管取压孔处流速,u2是大气流速,为0;p2为大气压,为表压的0Kpa。那么上式化为u1^2+2*p1/r=0  所以计算出来p1应该是负表压,也就是小于大气压的啊

lly

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发表于:2007-03-30 09:54:00
3楼
1、不能用表压
2、必须加上温度(绝对温度)

青风过尔

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发表于:2007-03-30 10:29:00
4楼
别忘了该气流在管道中,就象我们在地球上作力学计算不能忘了地心引力。

量子风

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发表于:2007-03-30 13:48:00
5楼
楼主描绘得我不完全明白,
你是在测量汽车尾巴气的排放量吧

是不是在排放管道上套了1个测量筒,这个测量通侧面插入1个开口在侧面的类似皮托管的东西用来取管道静压

我的问题是:
1、你测量的目的是排放量 那么定是先测量流速 ,就需要差压,差压如何测的
2、你描述的:“左边管内的流动起来的测面压力应该是小于大气压”的,其中“左边管内的流动起来的测面压力”指哪部分?是指你传感器读出来的数值吗?

匹若曹

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发表于:2007-04-03 14:43:00
6楼
to lly:   表压和绝对压力没有什么太大区别,只是加了个100000。当我把密度乘掉,就可以代入表压了。工程上表压方便。
to 青风过尔:  我觉得与气流在不在管道没有关系,这里因为距离短,我忽略了管道损失的能量。大多数教科书上,介绍伯努力方程的运用大多都是用在管道的压力计算上。
to  量子风:我测量的是排气压力,不是流量在取压管的另一头连接的是一个堵死的压力传感器的应变片。确实类似于皮托管,但是皮托管两端测压力,一端开口面向气流方向(在我的图中,这端正好是封死的);另一端平行于流体方向开口,测的是流体静压。我说的“左边管内的流动起来的侧面压力”就是指的图中取压孔处测出的静态压力。
我的疑惑正是:这个静压的“静”是什么意思?明明是流动的气体,怎么会有个静态压力的概念?为什么它会大于大气压力?根据伯努力方程计算,它应该是小于大气压力的。

lly

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发表于:2007-04-03 15:04:00
7楼
流体为气体的话
用(P1*V1)/T1 =(P2*V2)/T2 比伯努力更好。
压力必须是绝对压力
温度必须是绝对温度
P为静压
V为流量

匹若曹

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发表于:2007-04-03 16:32:00
8楼
to lly:克拉伯龙方程一般用于求同一空间点的密闭气体两种不同状态下(不同时间点)的压力/体积情况吧?而伯努力方程求的是同一时间点下的不同地点的压力状况。而且,我这里温度T1=T2,两个测压点,都谈不上体积。怎么用克拉伯龙方程

xuhd

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发表于:2007-04-04 09:09:00
9楼
楼主好像除了点问题:

U2 应该是出口处的流速,实际上不为0的。

xuhd

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发表于:2007-04-04 09:11:00
10楼
其实,流体要流动就必须要有压力差,所以,管道内的静压力肯定大于出口的静压力。

lly

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发表于:2007-04-04 10:24:00
11楼
to 匹若曹: 求同一空间点的密闭气体两种不同状态下(不同时间点)的压力/体积情况,叫查理定律,也就是等体积情况下的理想气体状态方程;
还有一个叫玻意耳定律,是等温下的理想气体状态方程。
伯努力用在气体上实际原理与玻意耳定律是一样的,可以推导。

“而且,我这里温度T1=T2,两个测压点,都谈不上体积。”
------
T1=T2,那么T2测点的压力就肯定不等于大气压。
体积就是流量啊。V/单位时间 不就是流量? 而单位时间对任何测点都是相等的。

oliverzjx

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发表于:2007-04-09 20:30:00
12楼
to:匹若槽,u2不应该为零,因为你可以把它想象成一个文丘管,也就是在管道细的地方压力小,而流速快,在进入空气区域后,管道面积增大,但是在这个区域流速小,而压力大。各位看看如何?

匹若曹

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发表于:2007-04-11 09:11:00
13楼
to xuhd:流速=流量/管径,出口处的管径为无穷大,流量是一定的,因此流速为0。你翻开任何一本应用伯努力方程的教科书,都可以看到把管道的出口流速为0。
to lly,不论是查理定理还是波义尔定理,不过是克拉伯龙方程的推导的特例。也就是高中物理上的内容。而伯努力方程是流体动力学里的概念,是大学课程。前者考察的是一定质量的气体,在压力不太高的理想状况下,压强,温度,体积,质量,分子量之间的关系。而伯努力方程是考察的,速度,静压力,高度差之间的关系。请不要混为一谈。如果你能够从玻意耳定律推导出伯努力方程。请写出详细的推导过程给我看,我好学习学习。
T1=T2(因为管道内外没有温度差) ,V1=V2(因为是同一管道,流量相同,按你的话说,流量就是体积,那么体积也相同)。 ,用你的公式 (P1*V1)/T1 =(P2*V2)/T2   P1=P2 是一定的。怎么会不同呢?

to  xuhd:我是搞科研的,相信你也是学工科的。从我的生活经验我也能得出:“流体要流动就必须要有压力差,所以,管道内的静压力肯定大于出口的静压力”的道理。可是我需要理论支持和公式推导。否则你怎么解释喷雾器的原理?喷雾器,就是利用流过喷管的气体产生的负压把水吸出,然后吹成雾状。 那么管道的侧壁压力就是负值。
to oliverzjx: 按照你的说法,就是和伯努力方程计算的结果是一致的,也就是说管道压力小于大气压。这正是我的疑惑所在,因为我用图中的传感器测出的压力大于大气压。而且根据生活经验,水往低处流,所以管内压力应该大于右边大气压力才对。这个矛盾,让我疑惑。
 

匹若曹

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发表于:2007-04-11 09:16:00
14楼
 to oliverzjx:我要说明的是,实际使用当中,我们的取压管是跟很细的管子,相对整个排气管忽略不计。所以没法当成内置式文丘里管考虑。谢谢你新颖的思路。

回答

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发表于:2007-04-13 17:04:00
15楼
呵呵,有一点意思.

匹若曹

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发表于:2007-04-23 11:05:00
16楼
to 帅克仪器制造029-85398206: 老李,我认真推导了一下你说的方法,可是我不知道:“由于在静态,P2=P1,P2/P1=1 ,为最大值
”这个结论你是如何得出的?只是你的一个假定吗,如果你这么假定,那么本身就相当于假定P1 〉P2 了。
P2/P1 > r/R可以推导出来,1≥ P2/P1 我不知道如何推导出的?

lly

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发表于:2007-04-23 11:47:00
17楼
to 匹若曹:
T1=T2(因为管道内外没有温度差) ,V1=V2(因为是同一管道,流量相同,按你的话说,流量就是体积,那么体积也相同)。 ,用你的公式 (P1*V1)/T1 =(P2*V2)/T2   P1=P2 是一定的。怎么会不同呢?
--------------
P1≠P2, V1≠V2(按体积流量);
P1>P2, V1<V2
V1=V2是按质量流量来算的.而PVT中的V是体积(或体积流量),这对同管径和不同管径都是适应的。
质量流量与体积流量、压力、温度都有关系的.
PVT 与流量=n*密度*SQRT(△P),即贝努里公式之一,是可以相互推导的, 详细可以参考孔板计算公式.
PVT为什么更好,就是里面多了个温度。当然压力(绝对压力)是影响气体密度(体积)的主要因素,温度因为要+273,总体影响力比压力小很多。

lly

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发表于:2007-04-23 11:57:00
18楼
简单地说,你在管道中插入一个档板。
管道的气体质量流量在档板前后是一样的。
但是相对而言:
档板前的压力会增大,体积流量会减少;档板后的压力会减少,体积流量会增大。
体积流量=流速*管径截面积
这是完全适合P1V1=P2V2的

lly

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发表于:2007-04-23 12:14:00
19楼
对上图,因为在同一水平面,我列出伯努力方程:u1^2+2*p1/r=u2^2+2*p2/r  r是空气密度,u1是排气管取压孔处流速,u2是大气流速,为0;p2为大气压,为表压的0Kpa。那么上式化为u1^2+2*p1/r=0  所以计算出来p1应该是负表压,也就是小于大气压的啊

----------
我在看看你这个公式,公式没错,测点和参数单位错了,典型的一种伪命题。
有点类似100米跑永远到不了终点那类命题。

lly

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发表于:2007-04-24 17:19:00
20楼
【不知高压向低压,高浓度向低浓度的扩散,这种东西在基础物理上,需要和能够证明吗???我真的忘了的,抱歉啊】

--------
楼主似乎想推翻这种“公理”。
但是举例不对。
不过这个“公理”对于气体来说,是在等温状态下成立。
气体由低压向高压流动(扩散)在某些情况下也是存在的,不考虑化学反应因素,纯物理过程也是可能的:
只要温度对体积作用的因素大于压力对体积作用的因素,气体就可以从低压到高压流动了。
帅克仪器029-85398206专业不错啊,是西仪的吗?

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