(1)绝对压强和相对压强
类似温度,压强的大小可以从不同的基准(即起算点)起算,因而有不同的表示方法,常用的有绝对基准和相对基准。绝对基准是以设想没有气体的完全真空,压强等于零时为计算起始点,这样算得的压强值称为绝对压强。例如在式(2.13)中,若表面 p 0 等于大气压强,则由该式算得的压强便是绝对压强。相对基准是以当地大气压强为起算点,这样算得的压强为相对压强。在工程中的各种结构物及液体的表面上,常有当地大气压强的作用,流体压强对结构物的有效作用是绝对压强与大气压强的差值,此差值称为相对压强或计示压强。
(2)表压强和真空度
在工程实践中,气体或液体内某点的绝对压强可能比当地大气压强大或小。当绝对压强比当地大气压强大时,相对压强为正值,称为表压强;相反,当绝对压强小于当地大气压强,相对压强为负值,此时说该点具有真空,而真空的程度用真空度表示。它定义为当绝对压强小于当地大气压强时,大气压强与绝对压强的差。
图 2.9 绝对压强、表压强和真空度之间的关系
综上所述,如果以 p 表示绝对压强, p m 表示表压强, p v 表示真空度,则它们之间关系可以用下列公式表示,即
式中, p a 为当地的大气压强。
绝对压强、表压强及真空度三者之间的关系也可以用如图 2.9 所示的关系表示出来。“0-0”表示绝对压强的起算基准(完全真空),“0′-0′”为相对压强的起算基准(当地大气压强)。点 1 的绝对压强大于当地的大气压强,该点的绝对压强是 p 1 ,而表压强为 p 1m (即 p 1 - p a );点 2 的绝对压强小于当地大气压强,其真空度值为 p 2v (即 p a - p 2 )。因此,真空度也可理解为绝对压强小于当地大气压强时,其不足于大气压强的那一部分数值。
例 2.3 在例 2.2 中,求 B 点的表压强及 D 点的真空度各为多少?
解 ① B 点的表压强 p W m
因为 B 点位于 A 点(该点为当地大气压强 p a )的下方,根据静压强变化规律, B 点绝对压强应大于当地大气压强。根据式(2.13)可得
得
②D点的真空度p DV
因为 D 点在 A 点的上方,所以 p W < p a ,由式(2.13)得
故