什么是壓差？為什么測(cè)量壓差就可以知道流量？

壓差就是不同位置壓力的差值。氣體在管路中流動(dòng)時(shí)，由于管壁黏性力的存在，氣體流動(dòng)會(huì)有阻力，導(dǎo)致壓力損失，沿流動(dòng)方向形成壓差。通過壓差傳感器可以測(cè)量壓差。

根據(jù)能量守恒定律在流體力學(xué)中的表現(xiàn)形式（稱為伯努利方程）：

動(dòng)能+重力勢(shì)能+壓力勢(shì)能=常數(shù)

等號(hào)右側(cè)的常數(shù)的數(shù)值并無太大意義，因此可以簡(jiǎn)單地將壓力勢(shì)能理解為壓力，則上述等式可表示為:

1/2ρv2+ρgh+P=C

考慮一段水平直管，則氣體重力勢(shì)能ρgh始終不變，等式中只有兩個(gè)變量：流速v和壓力P。當(dāng)流速v增加時(shí)壓力P必然減小，即流速越大壓力越小。而流速與流量直接相關(guān)，流速(cm/s)乘以管路截面積(cm2)就是流量(ml/s)了。

Q：

請(qǐng)問生活中哪些場(chǎng)景會(huì)運(yùn)用到壓差與流量的關(guān)系？

A：

有許多案例揭示了這個(gè)規(guī)律。比如飛機(jī)的機(jī)翼橫截面是上凸下平的，飛機(jī)在高速飛行的時(shí)候，在相同時(shí)間內(nèi)機(jī)翼上方氣流比下方的氣流通過的路程長，流速快，壓力小，使得機(jī)翼上方壓力小于下方，從而獲得向上的升力。

再比如，鐵路站臺(tái)都有一道白線，禁止游客跨越。這是因?yàn)榱熊嚱?jīng)過時(shí)帶動(dòng)列車周圍的空氣快速流動(dòng)，導(dǎo)致壓力減小，人如果離列車太近會(huì)因?yàn)樯眢w前后空氣的壓力差將人推向列車導(dǎo)致危險(xiǎn)。

上述推導(dǎo)和生活案例揭示了壓差與流量的定性的關(guān)系。只要確切地知道壓差與流量的關(guān)系，就可以通過測(cè)量壓差來計(jì)算流量。