Bạn có bao giờ tự hỏi vì sao các con tàu lại nổi trên mặt nước hay không? Đó là do áp suất chất lỏng. Vậy áp suất chất lỏng là gì, chúng có đặc điểm thế nào và những ứng dụng ra sao? Cùng Van Hơi Nóng tìm câu trả lời trong bài viết sau.
Áp suất chất lỏng là gì? Công thức tính
Áp suất chất lỏng là lực tác động của chất lỏng lên một đơn vị diện tích nhất định. Nói cách khác, khi chất lỏng đứng yên hoặc di chuyển trong môi trường kín, nó sẽ tạo ra một lực ép lên bề mặt mà nó tiếp xúc. Áp suất này phụ thuộc vào độ sâu, mật độ của chất lỏng, và gia tốc trọng trường.
Áp suất chất lỏng hiện được tính theo công thức sau: P= D*H
Trong đó:
- P là áp suất chất lỏng tại điểm được xem xét. Sử dụng đơn vị đo lường là Pascal (Pa hoặc N/m2).
- H là độ cao chất lỏng, sử dụng đơn vị đo là mét (m)
- D là khối lượng riêng của chất lỏng, sử dụng đơn vị đo là N/m3
Các loại áp suất chất lỏng thường gặp
Áp suất tương đối
Là áp suất được so sánh với áp suất môi trường xung quanh, thường được sử dụng để đo áp suất trong bể chứa, hệ thống ống dẫn và các thiết bị điều khiển áp suất. Nó được tính là hiệu của áp suất tuyệt đối với áp suất khí quyển.
Công thức là Pdu = γ.h
Trong đó:
- Pdu là áp suất tương đối
- γ: trọng lượng riêng của chất lỏng
- h: độ sâu thẳng đứng tính từ điểm đang xét đến mặt thoáng chất lỏng.
Áp suất tuyệt đối
Là tổng áp suất được gây ra từ 2 yếu tố chính là khí quyển và cột chất lỏng. Công thức là Pa = P0 + γ.h
Trong đó:
- P0 là áp suất khí quyển
- γ: trọng lượng riêng của chất lỏng được xét.
- h: độ sâu thẳng đứng tính từ điểm đang xét đến mặt thoáng chất lỏng.
Đơn vị đo áp suất chất lỏng là gì?
Một số đơn vị đo áp suất chất lỏng thông dụng được dùng trong hệ thống đo lường quốc tế, tiêu biểu như:
- Pascal (Pa): Là đơn vị đo áp suất trong hệ thống đo lường quốc tế (Si). 1 pascal tương đương 1N/m2
- Bar (Bar): Đây là đơn vị đo áp suất chất chất lỏng được dùng nhiều trong ứng dụng công nghiệp. 1 bar tương đương với 100.000 Pa
- Psi: Đây là đơn vị đo lường áp suất phổ biến tại các quốc gia sử dụng hệ thống đo lường Anh- Mỹ.
- Hg hoặc Torr: Đơn vị đo lường không nằm trong hệ SI, thường được sử dụng trong các ứng dụng khoa học, y tế. 1HG hoặc 1Torr được tính tương đương với áp suất của một cột thủy ngân cao 1mm.
Lưu Ý: Các đơn vị đo lường này có thể quy đổi bằng các phép tính đơn giản. Vì vậy, để đảm bảo tính chính xác trong đo lường hoặc thiết kế bạn nên thống nhất đơn vị từ đầu.
Những yếu tố ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng là gì?
Dựa vào công thức tính có thể thấy, áp suất chất lỏng không phải đại lượng cố định mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Cụ thể:
- Chiều cao chất lỏng: Áp suất chất lỏng tăng lên khi chiều cao chất lỏng tăng. Điều này giải thích vì sao khi càng xuống sâu đại dương ta càng cảm thấy bị đè nén mạnh
- Khối lượng riêng của chất lỏng: Chất lỏng có khối lượng riêng càng lớn thì áp suất càng cao. Ví dụ áp suất của nước sẽ thấp hơn áp suất thủy ngân ở cùng một chiều cao. Vì khối lượng riêng của thủy ngân luôn lớn hơn nước
- Nhiệt độ: Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng. Khi nhiệt độ tăng, chất lỏng sẽ bị giãn nở, điều này dẫn đến áp suất tăng theo
- Loại chất lỏng: Một số tính chất của chất lỏng như độ nhớt, độ dẫn điện, dẫn nhiệt cũng ảnh hưởng đến áp suất chất lỏng. Người ta thấy những chất lỏng có độ nhầy nhớt cao như dầu sẽ tạo ra áp suất lớn hơn vì chúng khó di chuyển hơn.
- Bề mặt tiếp xúc giữa chất lỏng và vật thể: Bề mặt tiếp xúc càng nhỏ thì áp suất càng lớn do sự tương tác giữa chất lỏng với bề mặt ống lớn hơn
Ứng dụng của áp suất chất lỏng là gì?
Áp suất chất lỏng là gì ai cũng biết thế nhưng ứng dụng của nó trong đời sống không phải ai cũng biết rõ. Theo các chuyên gia, áp suất chất lỏng hiện được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực. Cụ thể:
Trong công nghiệp
- Dùng trong các thiết bị đo áp suất như: bơm đo áp suất, cảm biến áp suất, đồng hồ đo áp suất,…
- Trong các hệ thống thủy lực của máy móc, thiết bị công nghiệp
- Trong các hệ thống dẫn động của ô tô, máy bay, tàu thủy,…
- Đo và giám sát các tầng đất trong khoan dầu, khai thác,..
- Nó cũng được sử dụng để kiểm soát và giám sát các quá trình sản xuất thực phẩm như nấu chín, chưng cất, sấy khô,…
Trong nông nghiệp
- Được ứng dụng trong các hệ thống tưới tiêu như tưới nhỏ giọt, tưới phun, tưới ngầm
- Dùng trong các máy móc nông nghiệp như máy bơm, máy phun thuốc, mắt cắt cỏ
- Kiểm soát lũ lụt trên đê điều và đồng ruộng
- Dùng để chế biến, làm lạnh, bảo bảo nông sản
Trong đời sống hàng ngày
- Được ứng dụng để cấp nước trong hệ thống nước gia đình
- Trong bình nóng lạnh để cung cấp nước ở nhiệt độ và áp suất mong muốn
- Ứng dụng trong các thiết bị sinh hoạt như máy hút bụi, máy rửa xe, bình chữa cháy, bồn cầu, bình xịt,…
Cách duy trì áp suất ổn định, đảm bảo an toàn cho hệ thống
Mặc dù có vai trò quan trọng, nhưng nếu không kiểm soát và duy trì được áp suất ở mức an toàn có thể gây ra các sự cố nghiêm trọng như rò rỉ lưu chất, giảm hiệu suất hoạt động, mất an toàn vận hành, thậm chí là nổ lò hơi. Để ngăn ngừa tình trạng này, trong các hệ thống hơi nóng người ta thường dùng đến các thiết bị kiểm soát như:
- Chức năng: Xả áp tự động khi áp suất vượt ngưỡng cho phép, bảo vệ hệ thống khỏi nổ hoặc hư hỏng.
- Ứng dụng: Nồi hơi, bình chứa áp suất, hệ thống dẫn chất lỏng và khí công nghiệp.
- Chức năng: Giảm áp suất từ mức cao xuống mức an toàn và ổn định trước khi phân phối tới các thiết bị.
- Ứng dụng: Hệ thống nước, máy móc thủy lực, hệ thống khí nén.
Đồng hồ đo áp suất
- Chức năng: Giám sát và đo áp suất trong hệ thống để kịp thời phát hiện các bất thường.
- Ứng dụng: Hệ thống bơm, các nhà máy sản xuất, hệ thống tưới tiêu.
Cảm biến áp suất
- Chức năng: Đo lường áp suất liên tục và tự động gửi cảnh báo hoặc điều khiển thiết bị khi phát hiện quá áp.
- Ứng dụng: Dây chuyền tự động hóa, nhà máy năng lượng, sản xuất hóa chất.
Tất cả các sản phẩm này đều được Van Hơi Nóng cung cấp với cam kết:
- 100% chính hãng, đầy đủ chứng từ xuất xứ (CO, CQ).
- Dịch vụ hậu mãi tốt nhất, bao gồm đổi trả 1-1 nếu phát sinh lỗi từ nhà sản xuất
- Giá cả cạnh tranh và ưu đãi đặc biệt cho các dự án lớn hoặc đối tác lâu dài.
Bạn cần hỗ trợ về sản phẩm hoặc giải pháp phù hợp với nhu cầu, hãy liên hệ Van Hơi Nóng 0978021499 để được tư vấn chi tiết!
Trên đây là toàn bộ bài viết trả lời cho câu hỏi áp suất chất lỏng là gì? Hy vọng với các thông tin mà Van Hơi Nóng cung cấp bạn sẽ có thêm kiến thức về khái niệm này cũng như biết cách ứng dụng vào các lĩnh vực trong đời sống, sản xuất.
