第二章流体静力学-静压强的计算压强测量

流动参数的测量一、静压强的测量在流体力学实验中，压强是描述流体状态和运动的主要参数之一。

设S ∆为流体中任意小的面积，P ∆为与S ∆相邻的流体微团作用在该微团上的力，当S ∆无限缩小并趋于一点时，其上的压力由数学表示为limS PP S∆→∞∆=∆通过测量压强还可以求得流体速度、流量等许多力学量。

因此在流体力学实验中，压强的测量是最基本和最重要的测量。

由于压强测量都是以差值的方式出现，即压强值都是相对某个基准而言的。

常用的基准有绝对压强和计示压强，绝对压强是以完全真空为基准计量的压强；计示压强是以当地大气压强为基准计量的压强。

压强分静压强、动压强和总压强，总压强=动压强+静压强1）静压强：流场中某一点得静压强指的是该点三个方向法向压强的平均值1122331()3P σσσ=-++，对管流来说，就是对管壁的法向压强，该压强不会引起流线变化或者可以理解为一个与流体同样的运动速度的物体所受到的压强，一般采用管壁上引出或采用有侧孔的探头测量。

2）总压：又称驻点压强。

流体受到滞止，在没有任何能量损失的情况下速度降至零时的驻点压强，一般采用有迎流矢方向测孔的探头测量。

3）动压强：引起流体运动的压强，用总压强减静压强所得。

测量压强的仪表称为测压计。

根据测量方式的不同，测压计分为三类：第一类液柱式测压计，它们是根据流体静力学基本方程式利用液柱高度直接测出压强的。

它们测量准确，可测微压，不适用于高压的测量，下面将作详细阐述。

第二类金属式测压计，它们是利用金属的弹性变形并经过放大来测出压强的，是间接测量法。

图1中用椭圆断面的金属弯管来感受压强的波登管测压计和b 中用金属膜片来感受压强的膜片式测压计都是这种测压计。

它们可测较高的压强，不适于微压的测量。

长期使用，金属的弹性变形会有变异，需要定期标定。

第三类电测试测压计，它们是利用感受元件受力时产生压电效应、压阻效应等的电讯号来测量压强的，是间接测量法。

图2为压电晶体式传感器的结构示意图，常用的还有应变片式传感器等。