李嘉薇 李德玉 杨春敏

( 中国矿业大学电力工程学院 江苏徐州 221116)

U 型管压差计可用来测定较低的压强或压强差，诸如测量体系的表压或真空度，测量流动体系的压强差，在其它的管件中如孔板流量计和文丘里流量计中，也都要用到U 型管压差计。在大学教材如《工程流体力学》 《化工》等中，涉及到到U 型管压差计的知识也比较多。笔者旨在通过本文的介绍，帮助学生了解和掌握U 型管的工作原理［1］。

1 静压、动压、总压的定义

根据测压管测压端面与流体流动方向的关系，可以将测压管测得的压强分为静压和总压，如图1所示。Ⅰ管测压端面与来流方向相互平行，该管测得的为流体的静压;Ⅱ管的测压端面和来流方向互相垂直，该管测的压强为总压。总压与静压的差值为动压。一般情况下，测压管或U 型管压差计测量的压强为静压，如与孔板流量计和文丘里流量计连接时，但皮托管两测压端面测得压强的分别为静压和总压。［2］

2 U 型管压差计的工作原理

U 型管压差计是一种利用流体静力学原理设计的测量压差的仪器，经常被应用于压差较小的工程测量中，在大学理、工科实验教学中也被广泛应用，如图2 所示。U 型管压差计的用途有以下两方面:当两端分别与两个体系连接时，可以测量该两体系的压强差;当一端与体系连接，一端通大气时，可以测量该体系的表压或真空压强。

图1 静压、动压、总压的定义

图2 U 型管压差计的工作原理

图2 中，假设被测体系的流体密度为ρ，U 型管中指示液的密度为ρ0，U 型管中液面高差为h。……