气体压强与流速的关系
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压力与流量计算公式:调节阀的流量系数Kv,是调节阀的重要参数,它反映调节阀通过流体的能力,也就是调节阀的容量。
根据调节阀流量系数Kv的计算,就可以确定选择调节阀的口径。
为了正确选择调节阀的口径,必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。
调节阀额定流量系数Kv的定义是:在规定条件下,即阀的两端压差为10Pa,流体的密度为lg/cm,额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。
1.一般液体的Kv值计算a.非阻塞流判别式:△P<FL(P1-FFPV)计算公式:Kv=10QL式中:FL-压力恢复系数,见附表FF-流体临界压力比系数,FF=0.96-0.28PV-阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),kPaPC-流体热力学临界压力(绝对压力),kPaQL-液体流量m/hρ-液体密度g/cmP1-阀前压力(绝对压力)kPaP2-阀后压力(绝对压力)kPab.阻塞流判别式:△P≥FL(P1-FFPV)计算公式:Kv=10QL式中:各字符含义及单位同前2.气体的Kv值计算a.一般气体当P2>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中:Qg-标准状态下气体流量Nm/hPm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa△P=P1-P2G -气体比重(空气G=1)t -气体温度℃b.高压气体(PN>10MPa)当P2>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中:Z-气体压缩系数,可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》3.低雷诺数修正(高粘度液体KV值的计算)液体粘度过高或流速过低时,由于雷诺数下降,改变了流经调节阀流体的流动状态,在Rev<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的KV值,误差较大,必须进行修正。
此时计算公式应为:式中:Φ―粘度修正系数,由Rev查FR-Rev曲线求得;QL-液体流量m/h对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀式中:Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系ν ―流体运动粘度mm/sFR -Rev关系曲线FR-Rev关系图4.水蒸气的Kv值的计算a.饱和蒸汽当P2>0.5P1时当P2≤0.5P1时式中:G―蒸汽流量kg/h,P1、P2含义及单位同前,K-蒸汽修正系数,部分蒸汽的K值如下:水蒸汽:K=19.4;氨蒸汽:K=25;氟里昂11:K=68.5;甲烷、乙烯蒸汽:K=37;丙烷、丙烯蒸汽:K=41.5;丁烷、异丁烷蒸汽:K=43.5。
流速与压强的关系浙江省诸暨市阮市镇中楼曙燕流速与压强的关系分为气体流速与压强的关系和液体流速与压强的关系。
如图实验:用双手分别捏着两张纸条的一端,使它们垂挂在胸前。
沿两张纸的中间向下吹气,这时两块纸片就会互相靠近。
因为当从上方向两块纸片中间吹气时,两纸片中间空气的流速增大,压强减小,在外界大气压的作用下,两块纸片会向中间靠近.小结:气体的流速与压强的关系:气体的流速越大,压强越小;气体的流速越小,压强越大。
液体流速与压强的关系实验:在水面上放两只纸船,用水管向船中间的水域冲水,可看到分开的小船靠在了一起。
两船之间的液体流速快,压强小,两船外侧流速慢,压强大,造成了压力差,将两船挤在一起,说明液体压强也随流速的增大而减小。
小结:液体流速快,压强小;流速慢,压强大生活中有很多现象与此有关·每当疾驰的汽车通过时,路旁的纸屑、细草等常常被吸向汽车这是因为当疾驰的汽车通过时,车下空气的流速也加快了,所以压强就变小。
在外界大气压的作用下,路旁的纸屑、细草等就被“吸”向汽车。
·台风时常常会掀起屋顶?是因为起狂风时,屋顶上的空气流速大,产生的压强小于屋内的空气压强,所以并不是风掀起了屋顶,而是屋内的大气压把屋顶推出去的。
·行驶在河里的轮船,总是被迫偏向邻近水流较急的地方·如图是一种喷雾器,当把活塞向圆筒里压入时,可以把消毒液或杀虫药液喷成雾状.那是因为当把活塞问圆筒里压入时,圆筒里的空气就从圆筒末端的小孔A以很大的速度流出,因此小孔A附近的压强小于大气压强.于是容器E里药液表面上方的空气压强就迫使药液从小孔下方的细管B 上升,到达小孔A附近时,被空气流冲击,分散成为雾状。
流速与压强的关系通常可以用来解释一些现象例1、桌面上放着两只乒乓球,相距约1cm,如果用细口玻璃管向两球之间吹气,会发生什么现象?错解:向两只乒乓球之间吹气,因为乒乓球很轻,所以会看到乒乓球向两边滚动而离得越来越远。
利用压强与流速关系解释飞机机翼形状的特点1.引言1.1 概述在飞行器设计中,机翼形状是一个关键的因素,它直接影响着飞机的飞行性能和稳定性。
机翼的形状特点决定了飞机在不同飞行状态下的升力和阻力。
为了解释飞机机翼形状的特点,我们需要先了解压强与流速的关系。
压强与流速之间存在着密切的关联。
根据伯努利定律,当流体速度增加时,压强会减小,而当流体速度减小时,压强会增加。
这是因为流体在运动过程中,速度增加会导致流体分子相互间距减小,从而形成了流体分子的流动和相互冲击。
这种现象使得压强随着流速的变化而变化。
飞机机翼形状的特点即是基于这种压强与流速关系的。
为了产生升力,飞机机翼上下表面的流线型曲率设计得不对称,这种不对称性导致了在横向流体运动过程中的压强差。
当飞机在飞行过程中,飞行速度增加,流经机翼上下表面的流体速度也增加,根据伯努利定律,流过上表面的流体速度较大,压强较小,而流过下表面的流体速度较小,压强较大。
因此,机翼上下表面之间的压差会产生一个向上的力,即升力,使得飞机能够在空中维持飞行。
除此之外,飞机机翼形状的特点还包括机翼的弯曲度、扭转角和后掠角等。
这些特点是为了最大限度地减小阻力和增大升力而设计的。
通过合理设计机翼形状,能够在不同飞行状态下提供所需的升力,降低飞机的阻力,从而实现高效的飞行。
综上所述,利用压强与流速关系解释飞机机翼形状的特点,我们可以更好地理解机翼的设计原理。
合理的机翼形状能够确保飞机在各个飞行状态下都具备所需的升力和稳定性,从而实现安全高效的飞行。
1.2文章结构文章结构是文章的骨架,它有助于读者更好地理解和接受文章的内容。
本文主要讨论利用压强与流速关系解释飞机机翼形状的特点,下面将介绍文章的结构。
文章结构如下:1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 压强与流速关系2.2 飞机机翼形状的特点3. 结论3.1 结论一3.2 结论二在引言部分之后,正文部分是重点讨论的内容,包括了压强与流速关系以及飞机机翼形状的特点。
第2章天气与气候第3节大气压强第2课时气体的压强与流速的关系【知识点归纳】1.大气压与高度和流速的关系(1)大气压强随高度的升高而________。
这是由于高度越高,空气密度越____________。
(2)气体压强与气体流速有密切的关系,气体压强随气体流速的增大而________,随气体流速的减小而________。
汽车上的化油器、喷雾器等就是利用这个原理工作的。
液体压强也会随流速的增大而________,随流速的减小而________。
2.大气压对天气的影响高压区——________天气——中心空气从上往下流动;低压区——________天气——中心空气从下往上流动。
3.大气压对人体的影响:大气压的变化对人体会有一定的影响,如人在晴朗天气,心情通常比较舒畅,而在阴雨天,往往会感到疲倦和心情烦躁。
这主要是由于晴天的气压________,阴雨天的气压________。
低海拔地区的人进入高原地区后出现的高原反应,是由于高原地区气压明显降低以及氧供应不足引起的。
4.大气压对液体沸点的影响:当气压增大时,液体的沸点会________;当气压减小时,液体的沸点会________。
压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。
水的沸点随气压的变化而变化。
因此说水的沸点是100 ℃必须强调是在标准大气压下。
【随堂训练】1.小明学习了汽化和液化后,对“用纸盒可以烧开水”感到疑问,于是他回家动手实验,发现水烧开了可纸盒却没有燃烧。
关于纸盒没有燃烧的解释正确的是()A.水的沸点高于火焰温度B.水的沸点低于纸的着火点C.纸的着火点高于火焰温度D.纸的着火点低于水的沸点2.由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。
沿河农民通常采用下图所示的方式,引黄河水来灌溉农田。
有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是()A.这种取水灌溉方式在使用前必须先让管道中充满水B.使用时B端管口位置必须低于A处水面C.管道中水的流动需要借助水泵才能实现D.高度差H越大,管道中的水流得就越快3.小明利用废旧饮料瓶制作了如图装置来模拟风的形成,将其放置在无风的环境中,先点燃大瓶内蜡烛,再点燃小瓶瓶口附近的线香。
第十二讲:大气压强 流体的速度与压强的关系知识提要:1.液体压强公式:P=ρgh ,液体的压强与液体的 和 有关,而与液体的体积和质量无关。
2.证明大气压强存在的实验是 实验。
3.大气压强产生的原因:空气受到 作用而产生的,大气压强随 的增大而 。
4.测定大气压的仪器是: ,常见 气压计测定大气压。
飞机上使用的高度计实际上是用 改装成的。
1标准大气压= 帕= cm 水银柱高。
5. 沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时 ,气压增大时 。
高山上用普通锅煮饭煮不熟,是因为高山上的 低,所以要用高压锅煮饭,煮饭时高压锅内气压 ,水的沸点 ,饭容易煮好。
6. 流速和压强的关系:在液体中流速越大的地方,压强 。
例题精析【例题1】有一根长为300mm 的一端封闭的玻璃管,灌满水银后倒插入水银槽中(外界气压为1标准大气压),如图1所示,当玻璃管顶不小心弄出一个小孔时,此时将看到( )A.水银从管顶的小孔喷出B.水银不喷出,仍充满玻璃管C.水银在管内下降一小段D.水银在管内下落到水银槽内的液面相平【解析】本题易错之处是认为水银会从管顶喷出。
实际上,外界气压为1标准大气压时,玻璃管内的水银柱能维持760mm 高度差,因玻璃管只有300mm 长,所以水银除充满玻璃管外,还对管顶有大小为460mm 水银柱的向上的压强。
当管顶开孔时,管顶处的水银受到外界的大小为760mm 水银柱的向下的压强,使得管内水银柱迅速下落,最终跟水银槽内的液面相平。
选项D 正确。
【例题2】已知1标准大气压的值约为105Pa ,小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大。
他设计的实验方案是:将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平玻璃板上,挤出里面的空气,用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板。
记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数,这就是大气对吸盘的压力。
再设法量出吸盘与玻璃板的接触面积,然后算出大气压,如图2所示。
他选择的实验器材是:量程为5N 的弹簧秤,底面积为5cm 2的吸盘。
气体压强和流速的关系
气体流速和压强的关系当气流速度增加时,其压强随之减小;当气流速度减少时,其压强随之增加。
飞机飞行时,空气跟飞机做相对运动.由于上方的空气要比下方空气行走较长的距离,机翼上方的空气流动比下方要快,压强变小;与其相对,机翼下方的空气流动较慢,压强较大,致使机翼上面比下面气流速度快.结果上面气流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小,这一压强差就是使飞机获得竖直向上的升力的原因。
气体流速越大,压强越小的原因有以下两个方面:
1. 伯努利定律:在不受外力损失的情况下,当气体流经一段管道时,其速度的增加必然伴随着压力的降低。
这是因为当气体在管道中流动时,速度越快,分子间的碰撞次数就会变少,从而减少了气体分子之间的相互作用力,使得压力降低。
2. 流量守恒定律:在一个封闭系统中,液体或气体的质量始终保持不变。
根据流量守恒定律,当气体流速增加时,流量(每秒流过管道横截面的气体质量)也会增加,但是管道中单位面积所受的压强会因为质量流量的增加而降低。
因此,当气体流速增加时,伯努利定律和流量守恒定律共同作用,导致气体所受的压强降低。
为什么流速大压强小简单易懂的解释当我们观察河流、空气流通或者气流时,常常会发现一个有趣的现象:当水流或气流的流动速度加快时,其压强就会减小。
这种现象在日常生活中十分常见,但其中的原因却并不容易直观理解。
下面我们就来解释一下这个现象的原因。
首先,我们需要了解一些基本的物理概念。
压强是物体单位面积上所受到的力,也就是气体或液体对物体施加的垂直于其表面的压力。
而流速则是流体运动的速度,即流体在一时间内通过某一截面的量度。
在管道中,流体速度越大,相邻两侧之间的距离越小,这就像是用尺子不断缩短刻度间隔一样。
现在我们来看看为什么流速快会导致压强变小。
想象一下有两股水在管道中流动,一股是慢速的水,另一股是快速的水。
当快速的水流靠近慢速的水流时,它会被减速,因为它们要相遇。
这时,快速的水流的一部分能量被转化为了阻碍自身运动的势能,这就是我们所称的“阻力”。
这就意味着快速的水流中的动能减少了,也就导致了压强的降低。
同样的道理也适用于空气或其他流体。
当汽车疾驰而过时,路边的树叶不会被吹得四处纷飞,就是这个原理。
尽管车前的空气速度快,但由于没有足够的力量去抵抗这种冲击(就是低气压),所以树不会摇摆。
当然了,生活中有很多应用此原理的实际例子,比如我们可以利用飞机飞行时的低气压来进行跳伞,因为在相对较高的高度上压差足够使降落伞充气保护身体。
总的来说,流速大的地方压强通常较小。
这是因为快速流动的流体往往会消耗掉部分能量——动能在与静止物体的碰撞中消耗殆尽。
然而压强实质上是一种力量或者说是一个大小相等方向相反互相平衡的力系合力的大小(这是一个复杂的物理学问题)。
由于大部分流体都具有粘性特性,它会表现出一种叫做边界层的效果。
换句话说,就是接近边界层的分子因为流体的粘性和惯性作用而被拉向边缘一点一点地形成涡旋从而降低了整体的压强。
因此,当你看到水流或气流的流动速度加快时,它的压强就可能相应地减小了。
这也是为什么船只在行驶过程中需要小心周围环境并避免过于激烈的转向以防发生事故的原因之一——过快的流动和随之而来的较低压强可能会让船只失去控制能力甚至翻沉。
流速大压强小的例子流速大压强小是一种常见的物理现象,下面将列举10个符合此条件的例子,以便更好地理解这个概念。
1. 水龙头的原理:当我们打开水龙头时,水流出的速度很快,但是我们能感受到的水压却很小。
这是因为水龙头管道中的截面积较小,导致水流速度增大,而水的压力则相应减小。
2. 风的原理:当风吹过我们面前时,我们能感受到风的速度很快,但是风的压力却相对较小。
这是因为风的流速较大,而空气的密度相对较小,导致风的压强较小。
3. 气球的充气过程:当我们将气球充满气体时,气体进入气球的速度很快,但是我们能感受到的气体压力却较小。
这是因为气体进入气球的速度较大,而气球内部的空间较大,导致气体压强较小。
4. 吹风机:当我们使用吹风机吹风时,风的速度很快,但是我们能感受到的风的压力却较小。
这是因为吹风机通过增大风机的转速,使得风的流速增大,而风的压强相应减小。
5. 高速列车行驶过程中的气流:当高速列车行驶过程中,车窗外的气流速度很快,但是乘客在车厢内感受到的气流压力却较小。
这是因为列车行驶的速度很快,而车厢内的空间相对较大,导致气流的压强较小。
6. 水下潜水:当我们潜入水中时,水的流速会增大,而水的压力会减小。
这是因为水的密度较大,导致水的流速增大,而水的压强相应减小。
7. 高速汽车行驶时的气流:当高速汽车行驶时,车外的气流速度很快,但是车内乘客感受到的气流压力较小。
这是因为汽车行驶的速度很快,而车内的空间相对较大,导致气流的压强较小。
8. 飞机飞行过程中的空气流动:当飞机飞行时,飞机周围的空气流速很快,但是飞机内部的压力却较小。
这是因为飞机飞行的速度很快,而飞机内部的空间相对较大,导致空气的压强较小。
9. 高速电风扇:当我们使用高速电风扇时,风的速度很快,但是我们能感受到的风的压力却较小。
这是因为电风扇通过增大风叶的转速,使得风的流速增大,而风的压强相应减小。
10. 瀑布的水流:当我们站在瀑布下方时,水流的速度很快,但是我们能感受到的水的压力却较小。
流速,压强,粘度和管径的关系流速、压强、粘度和管径是液体或气体在管道内流动时相互关联的重要因素,它们的关系对于管道内流体的输送和控制有着重要的影响。
本文将就流速、压强、粘度和管径的关系展开详细的讨论,并结合实际案例进行分析。
首先,流速是指流体在管道内的速度,通常以米/秒或者立方米/小时等单位来表示。
流速与管道内流体的压强、粘度和管径密切相关。
在同一管道内,流速与流体的压强成正比,即压强越大,流速越快;与流体的粘度成反比,即粘度越大,流速越慢;与管径成反比,即管径越大,流速越慢。
这是由连续方程和动量方程的基本原理决定的。
其次,压强是指单位面积上受到的力。
在管道内流体的输送过程中,管道内流体的压强是不断变化的,它与流速、粘度和管径之间存在着复杂的关系。
一般情况下,当流速增大时,管道内流体的压强也随之增大,因为根据动量方程,流速的增大会导致动量的增加,从而引起压强的增大;当粘度增大时,压强也会增大,因为根据流体力学的基本原理,流体的粘度越大,内摩擦阻力就越大,从而引起压强的增大;当管径减小时,压强也会增大,因为根据连续方程,管径减小会导致流速增大,从而引起压强的增大。
在管道内流体的输送过程中,压强的变化对于流体的传输与控制有着至关重要的作用。
再次,粘度是指流体内部分子之间相互作用的阻力。
在管道内流体的输送过程中,流体的粘度对于流速、压强和管径也有着重要的影响。
一般情况下,流速与流体的粘度成反比,即粘度越大,流速越慢;压强与粘度成正比,即粘度越大,压强越大;管径与粘度成反比,即粘度越大,管径越小。
在实际工程中,流体的粘度是一个重要的参数,它直接影响着流体的输送和控制。
最后,管径是指管道的直径或者横截面积。
在管道内流体的输送过程中,管径对于流速、压强和粘度也有着重要的影响。
一般情况下,流速与管径成反比,即管径越大,流速越慢;压强与管径成反比,即管径越大,压强越小;粘度与管径成反比,即管径越大,粘度越小。
在实际工程中,管径的选择是一个重要的问题,它直接影响着管道内流体的输送和控制。
流体流速与压强的关系流体力学是物理学的一个重要分支,研究流体在不同条件下的运动规律以及流体的性质和特性。
在流体力学中,流速和压强是两个基本的参数,它们之间存在着密切的关系。
本文将探讨流体流速与压强之间的关系,并对其应用和实际意义进行分析。
一、流速的概念与测量方法流速指的是在单位时间内流体通过某一截面的体积。
它是流体流动的速度,通常用英文符号V表示。
流速的测量方法有多种,其中比较常用的是测量时间和容积的方法。
假设某一截面上的流体体积为ΔV,测量这段时间为Δt,那么流速V可以表示为V=ΔV/Δt。
二、压强的概念与计算公式压强是指单位面积上受到的力的大小,是流体流动中一个重要的物理量。
我们知道,压强与力的大小和作用面积有关。
在流体力学中,通常用希腊字母P表示压强。
压强的计算公式为P=F/A,其中F表示受力的大小,A表示受力的面积。
三、流速与压强的关系根据连续性方程,流体在不同截面上的流速和流量存在着一定的关系。
我们知道,流体在狭窄的管道中流速会增加,而在宽阔的管道中流速会减小,这正是因为在相同时间内通过的流体体积相等。
根据流量守恒原理,可以得到以下公式:A1V1=A2V2,其中A1和A2分别表示不同截面的面积,V1和V2分别表示相应截面上的流速。
压强与流速之间的关系可以通过伯努利定理得到。
伯努利定理指出,在流体没有粘性和外力作用的情况下,流体的总能量保持不变。
根据伯努利定理,可以得到以下公式:P1+1/2ρV1^2+ρgh1=P2+1/2ρV2^2+ρgh2。
其中P1和P2分别表示不同截面上的压强,ρ表示流体的密度,g表示重力加速度,h1和h2分别表示相应截面上的高度差。
根据以上的公式可以看出,流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
这是因为在流体流动过程中,当流速加快时,流体分子之间的碰撞频率增加,从而压强减小;而当流速减小时,流体分子之间的碰撞频率减小,压强增大。
四、流速与压强的应用和实际意义流速与压强的关系在生活中有着广泛的应用和实际意义。
气体流速和压强的关系
气体流速和压强之间存在一定的关系,根据流体力学中的伯努利原理,当气体通过管道或管道中的狭窄部位流动时,流速越快,压强就越低。
这是因为当气体流速增加时,其动能增加,而根据能量守恒定律,动能增加的同时压强会降低。
所以可以说,气体流速和压强之间呈负相关关系。
具体的数学表达可以通过伯努利方程来描述。
伯努利方程:P1 + 1/2ρv1² + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2² + ρgh2
其中,P1和P2分别表示两个点的压强,ρ表示气体的密度,v1和v2表示两个点的流速,h1和h2表示两个点的高度。
该方程说明了在无黏性和不可压缩的气体流动条件下,压强变化与流速变化之间的关系。
总体来说,当气体流速增加时,压强会降低;当气体流速减小时,压强会增加。
但是需要注意的是,在实际情况下,还会有一些其他因素的影响,如摩擦力、黏性等,因此实际情况可能会稍有不同。
气体压强和体积流量的关系公式
1. 理想气体状态方程与压强、体积的关系。
- 理想气体状态方程为pV = nRT,其中p是压强,V是体积,n是物质的量,R是摩尔气体常数(R = 8.314J/(mol· K)),T是温度(单位为开尔文K)。
- 当研究压强和体积关系时,如果n(物质的量)和T(温度)不变,那么
p_1V_1=p_2V_2(玻意耳定律)。
这表明压强和体积成反比关系,即体积增大时压强减小,体积减小时压强增大。
2. 体积流量的概念与压强的联系(在特定条件下)
- 体积流量Q(单位为m^3/s等)的定义为单位时间内通过某一截面的流体体积。
- 对于可压缩气体,根据连续性方程Q = vA(v是气体流速,A是横截面积)和伯努利方程p+(1)/(2)ρ v^2+ρ gh=常量(ρ是气体密度,h是高度,在水平流动时h不变,该项可忽略)。
- 当气体在管道中流动时,如果管道横截面积不变,根据连续性方程Q = vA,流速v与体积流量Q成正比。
再结合伯努利方程,当体积流量增大时(流速增大),压强会减小;反之,体积流量减小时(流速减小),压强会增大。
但这种关系是在考虑了多种因素(如能量守恒等)下的复杂关系,并且在实际情况中还需要考虑气体的可压缩性、粘性等因素。
- 在一些简单的情况,例如在等温、等物质的量的情况下,如果把气体从一个容器通过管道以一定体积流量流出到另一个容器(假设为理想气体),根据pV = nRT,当体积流量使得气体体积发生变化时,压强也会相应变化。
例如体积流量使得容器内气体体积增大,根据p_1V_1=p_2V_2,压强会减小。