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2024/12/23 13:16:33压差就是不同位置压力的差值。气体在管路中流动时,由于管壁黏性力的存在,气体流动会有阻力,导致压力损失,沿流动方向形成压差。通过压差传感器可以测量压差。
根据能量守恒定律在流体力学中的表现形式(称为伯努利方程):
动能+重力势能+压力势能=常数
等号右侧的常数的数值并无太大意义,因此可以简单地将压力势能理解为压力,则上述等式可表示为:
1/2ρv²+ρgh+P=C
考虑一段水平直管,则气体重力势能ρgh始终不变,等式中只有两个变量:流速v和压力P。当流速v增加时压力P必然减小,即流速越大压力越小。而流速与流量直接相关,流速(cm/s)乘以管路截面积(cm²)就是流量(ml/s)了。
Q:
请问生活中哪些场景会运用到压差与流量的关系?
A:
有许多案例揭示了这个规律。比如飞机的机翼横截面是上凸下平的,飞机在高速飞行的时候,在相同时间内机翼上方气流比下方的气流通过的路程长,流速快,压力小,使得机翼上方压力小于下方,从而获得向上的升力。
再比如,铁路站台都有一道白线,禁止游客跨越。这是因为列车经过时带动列车周围的空气快速流动,导致压力减小,人如果离列车太近会因为身体前后空气的压力差将人推向列车导致危险。
上述推导和生活案例揭示了压差与流量的定性的关系。只要确切地知道压差与流量的关系,就可以通过测量压差来计算流量。