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【常识】水压

水压

定义

水压是指水的压强。

参考 百度百科

指水的压强。用容器盛水时,由于水受重力,就有相当于那么多重量的压力,向容器的壁及底面作用。盛在容器中的水,对侧面及底面都有压力作用,对任何方向的面,压力总是垂直于接触面的。而且深度相同时,压强也相同;液体越深,则压强也越大。例如,在一个两端开口的玻璃管的一端加一薄塑料片,开口一端向上,直放入水中时,薄片不会下落。这是因为有水向上托之力(即向上的压力)。然后将水慢慢地一点点灌入玻璃管中,管内的水面未接近管外的水面时,塑料薄片不会掉下。这证明水有向上的压力,给薄片一个支持的力。继续加水至管内外水面相平时,管内水柱向下的压力与管外薄片受到的向上压力相等,由于塑料薄片本身的重量而落下。此时,筒底薄片所受之向下的压力是筒中水柱的重量,所受之向上的压力,为筒所排除水的重量,二者相等而方向相反,遂相消而等于零,薄片是受重力作用而落下。如将玻璃管倾斜放置,其结果也是一样。即水的压力向上,各侧面都有压力作用。

在静态情况下,水压只与水的深度密度有关系。

在流动状态下,还会受水的流动阻力有关(猜的,因为管道弯道越多,越阻塞,实际感受压力变小)

单位

MPa: 兆帕,是一种压强的计量单位,是力除以面积的方式计算而来:

\(1MPa = 1N / mm^2 = 1kg * m / s^2 / mm^2\)

其他:

\(1N = 1kg·m/s²\),即1Kg质量的物体获得\(1m/s^2\)的加速度需要的力。

直观感受

0.1MPa 约等于10米的水压,国家规定的管网末梢供压是0.14Mpa,相当于14米的水高,4到5层楼的高度。

增压泵

本人理解的增压泵的输出效果和扬程与流量有关系。扬程越大,输出越有力,流量越大,输出的水量越多。扬程越大,流量越大,相当于对水流做功越多,增压效果越好。

扬程

扬程(用H表示)是指单位重量的液体通过泵所能获得的能量,近似为泵的出口和入口的压力差。单位是米

流量

流量是描述流过增压泵的水流量,单位是L/min.

实战

  • 若H = 10m, 流量 = 20L/min的增压泵,按照水的密度为\(1K kg / m^3\),重力加速度为\(10m/s^2\),对水流输出的功率约为\(mgh/t = 20 * 10 * 10 / 60 = 30w\)

  • 若市政供水末梢压力为0.14Mpa,4分管的水管,水流产生的力为: \({12.7cm}^2 * 0.14 = 22.58N\).

  • 家中水龙头的水流大小,除了和水压有关系还和水流量有关系。在水压最低0.14MPa保证下,水龙头还能将水送到14米高的地方,但是能送多快就是另外一回事了。