1.1.2 压力、密度、比重、比容
1.压力
压力是流体最常见的一个参数。在CFD仿真中，压力边界也是一个最常用的边界条件。压力的法定计量单位是Pa（帕斯卡），与压力相关的参数有如下几种。
（1）标准大气压 标准大气压（Standard Atmospheric Pressure）是在标准大气条件下海平面的气压，其值为101325Pa。标准大气压也是压强的单位，通常记为atm。
（2）绝对压力 绝对压力是相对于压强为0的压强值，SOLIDWORKS Flow Simulation中输入的压力都是绝对压力。
（3）相对压力 相对压力通常也称为表压，是用压力测量设备测量得到的数值，即相对于标准大气压的压强值。需要注意的是，在制造业设备中，通常测量设备（如压力表）给出的数值是相对压力，在进行CFD仿真时，需要换算成绝对压力。“相对压力”加上“标准大气压”即是“绝对压力”。
（4）静压 静压是流体在宏观上静止不动产生的压力，或者流体在流动时产生的垂直于流体运动方向的压力。
（5）动压 动压是流体运动时，沿着流动方向产生的压力。例如，风扇转动时，人体能感觉到风对人体的作用，这是动压的体现。动压没有负值，它的计算公式如下，即
式中，ρ是流体密度；v是流体流动速度。
（6）总压 静压加上动压即是总压，可以使用皮托管等设备测量得到流体的总压和静压，根据动压公式可以得到流体速度。
（7）负压 负压通常是指压力低于标准大气压的状态，也称为“真空度”。负压（真空度）是大气压强与绝对压强的差值。
（8）压差 顾名思义，压差就是压力的差值，有静压差、总压差等。例如，阀门或管道设备通常需要知道流体入口和出口之间的压差。
（9）环境压力 SOLIDWORKS Flow Simulation的边界条件中有“环境压力”项，它被定义为流体入口的总压或者是流体出口的静压。
提示
对于CFD仿真初学者而言，可能会出现混淆压力的情况，应特别引起注意。例如，试验人员测定的压力通常为表压，而在CFD软件中通常都是输入绝对压力作为边界条件，如果输入的边界参数并非实际数值，会导致仿真结果严重偏离真实结果。
2.密度、比重、比容
流体的基本参数还包括密度、比重和比容。流体密度通常随着温度和压力的变化而变化。
（1）密度 密度是单位体积的流体的质量，法定计量单位为kg/m3，流场中各位置点有可能具有不同的流体密度。例如，在空化/汽蚀CFD仿真的结果中，液体密度在空化位置处可能出现变化。常见流体的密度见表1-2。
（2）比重 在某些工程技术问题中，还会用到比重这一参数。比重定义为流体的密度与4℃水的密度之比。比重是无量纲参数。
（3）比容 比容是密度的倒数，即单位质量的流体所占的体积，国际单位制单位为m3/kg。比容在高温塑料熔体的模流仿真中是常用的参数之一。塑料熔体是一种非牛顿流体，它的pVT曲线是最重要的仿真参数之一，其中的V即指比容。
表1-2 常见流体的密度
