1.2 流体的主要物理性质

1.2.1 密度、重度和相对密度

（1）密度和比容

单位体积内所含有的流体质量称为流体密度，以 ρ 表示。对于均质流体，若在流体内任取一微元体积Δ V 内所含有的质量为Δ M ，则密度 ρ 表示为

对于非均质流体，根据连续介质的假设密度 ρ 表示为

该密度称为点密度。

一般而言，流体密度随空间位置和时间发生变化。密度的单位为kg/ m ³ 。

比容是流体单位质量所占有的体积，它与密度的关系为

（2）重度和相对密度

流体单位体积内具有的重量称为重度，以 γ 表示。对于均质流体，如果微元体积Δ V 中含有重力为Δ G ，则

在SI制中， γ 的单位为N/ m ³ 。

对于非均质流体，点的重度为

根据重力与质量的关系，可得到 γ 、 ρ 及 v 的换算关系式，即

在 γ 、 ρ 及 中任知其一，即可求得其余两个数值。

此外，物理学上还有相对密度的概念，它是物体的密度与 4 ℃蒸馏水的密度之比，是一个量纲一的纯量。如果用下标 W 代表 4 ℃蒸馏水的相应物理量，则流体的相对密度 S 为

在SI制中：

4 ℃蒸馏水的密度 ρ _W = 1000 kg/ m ³

4 ℃蒸馏水的重度 γ _W = 9810 N/ m ³

4 ℃蒸馏水的比容 v _W = 0.001 m ³ / kg

由式（1.7）可知，若已知某流体的相对密度 S ，便可求得该流体的密度、重度和比容，即

流体的密度、重度、比容均与流体的温度和压强有关，表 1.1 列出了常见流体在标准大气压下（ p = 1.01325 Pa）的密度及相对密度。表 1.2 列出了水在标准大气压下不同温度时的相对密度值。

石油及其产品的相对密度与温度的关系可用下式作近似计算，即

式中 S _t ——油品在油温为 t ℃时的相对密度；

S ₂₀ ——该油品在油温为 20 ℃时的相对密度；

β ——油品的温度校正系数，1 /℃，其值随油温为 20 ℃的相对密度 S ₂₀ 的不同而不同，见表 1.3;

t ——油品的温度，℃ 。

在油料的收发计量过程中，密度的温度特性对计量精度有着非常大的影响，式（1.9）给出的相对密度与温度关系近似计算式是一种线性关系式，其计算误差较大，精度不高，因此，用此式作为计量计算式是不合适的。因此，给出一较为精确的回归方程式，即

式中， S _t 为温度 t ℃时的相对密度； S ₂₀ 为温度 20 ℃时的标准相对密度； t 为温度，℃ 。

式（1.10）的适用范围如下：

S ₂₀ 的值为 0.6 ~ 0.766 时，温度范围为-25 ~ 75 ℃ ;

S ₂₀ 的值为 0.8 ~ 1.009 时，温度范围为 0 ~ 100 ℃ 。

利用上式得出的计算结果与标准值的相对误差小于 0.01%。因此，对于油品的计算计量可以获得相当高的精度，且计算简便、实用。

表 1.4 给出了式（1.10）计算结果与标准值的对比。