实验四 通风压力的测定
一、实验目的
1.通过学习用U型压差计、单管倾斜压差计、补偿式微压计测定压力，使学生理解和掌握绝对全压和速压的关系；理解在正、负压通风时绝对压力与相对压力的关系，相对压力相互之间的关系。
2.学习用皮托管和压差计测定风速的方法，认识通风管道断面上风速分布特性。
二、实验要求
1.熟练掌握单管倾斜压差计测定点压力的方法。了解各种测试压力仪器的构造及工作原理。 2.认识通风实验管道系统，记录抽出式与压入式通风时的测定结果。并计算P全i、P静i、Vi、v平均。验证：压入式通风：h全=h静+h速；抽出式通风：h全=h静-h速。
三、实验内容及方法
（一）管道中风流点压力的测定 1.实验的理论依据
根据已学理论，就绝对压力而言，不论是抽出式通风还是压入式通风，管道中某点的绝对全压等于绝对静压与速压之和。即：
P全i= P静i+ h速i
就相对压力而言，若为抽出式通风，则
h静i= p0—p静i h全i= p0—p全i
因此有：h全i= h静i—h速i
若为压入式通风，则，h静i= p静i—p0，h全i= p全i—p0。 因此有：h全i= h静i—h速i
2．测试压力仪器的构造、原理及使用方法。
1皮托管：如图4-1所示。它是由内外两小管组成，内管的前端开有一个小孔，与标有“+”号的接○
头相通，当此管的前端正对风流，她就能接受该点的点全压。外管的前端不通，但在其前部的管壁上，开有6个小孔，与标有“-”号的接头相通，当此管正对风流时它布受速压的作用，因此，它只受静压。
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图4-1 皮托管结构图
1、测风头 2、总压管 3、静压管 4、总压管接头 5、静压管接头
2U型压差计如图4-2所示。○在长方形底板上安设内径相同的U型玻璃管，管中装有蒸馏水（或酒精）。底板中间有刻度尺，用以表示压差值。其精度可达0.5毫米，在正常条件下，U型压差计的测量数值完全可靠，不需要校正。
图4-2 U型压差计
用U型压差计所测两侧点的气压不相等，则管内二水面所受压力亦布相等，受压力大者下降，反之上升。等水面稳定后，取 差值即为二测点的压降，测出的压力可按下式求出：
p=hδ（mmH2O）
式中：h——两液面的高度差（mm） δ——液体的比重
使用时将仪器一定要垂直放置，在测量之前先将U型压差计两边的水面均匀对准到“零”，测量后，
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将压差计两端的读数读出，然后相加即得压差值。
在测定较小的压差时，可用U型倾斜压差计，结构如图4-3所示，其玻璃管的倾角可借弧形板和销钉来调节，水准管用来指示仪器放置的是否水平。
图4–3 U型倾斜压差计 1–U玻璃管；2–刻度尺
它的测压原理如图4-4所示。引入压差计两端的压力差
图4–4 u型倾斜压差计测压原理
H=lsinαδ
式中：α——U型管的倾角，（度） L——倾斜压差计的读数，（mm） δ——液体比重（蒸馏水）
从上式可知，U型倾斜压差计比U型垂直压差计的精度高的原因在于这种压差计能减少读数上的误差，如果用垂直压差计，读数误差为0.5mmH2O，当采用α=10的U型倾斜压差计来测压是，虽然读数误差仍为0.5mm，但换算成垂直压差计的误差却只有
0.5×sin10×1=0.087（mmH2O）. 3单管倾斜压差计 ○
[结构]：如图4-5，图4-6所示。
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图4-5,6 Y–61型单管倾斜压差计
a–外型图；b–三通旋塞
1–底座；2–容器；3–玻璃管；4–胶皮管；5–注液孔螺钉； 6–三通旋塞；7–零位调整螺钉；8–水准泡；9–调平螺钉；
10–弧形板；11–游标；12–管接头
（工作原理）：如图4—7所示。原理与U型压差计相同，它采用不同直径的两管。设粗管截面积为F2（宽广容器的截面积），细管截面积为F1。当仪器的所测压力作用时，与水平线之间的有倾斜角度a的管子内工作液体在垂直方向升了一个高度h1，而在大容器内的液面下降了h2，那时在仪器内工作液面的高度差将等于：
1 h?h1?h2?? ○2 又 h?nsina?? ○
因酒精在倾斜管内所增加的液体体积nF1等于大容器内所减少的液体体积F2h2，即 3 nF1?F2h2?? ○
2、○3代入○1式，得h?n(sina?将○
F1) F2
图4-7 单管倾斜压差计测压原理
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