概述

分类(土体压缩系数 水体压缩系数 气体压缩系数)

概述

压缩系数（coefficient of compressibility），是描述物体压缩性大小的物理量。

通常可将常规压缩试验所得的e-p数据采用普通直角坐标绘制成e-p曲线，如图4-1所示。设压力由p1增至p2，相应的孔隙比由e1减小到e2，当压力变化范围不大时，可将M1M2一小段曲线用割线来代替，用割线M1M2的斜率来表示土在这一段压力范围的压缩性，即：

式中a 为压缩系数，MPa^(-1)；压缩系数愈大，土的压缩性愈高。

从图4-1可以看出，压缩系数a值与土所受的荷载大小有关。工程中一般采用100～200 kPa压力区间内对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。即

a1-2<0.1 MPa^(-1)属低压缩性土；

0.1 MPa^(-1)≤a1-2<0.5 MPa^(-1)属中压缩性土；

a1-2≥0.5 MPa^(-1)属高压缩性土。

分类

土体压缩系数

土体压缩系数是描述土体压缩性大小的物理量，被定义为压缩试验所得e-p曲线上某一压力段的割线的斜率。

水体压缩系数

水体压缩系数是描述水体压缩性大小的物理量，被定义为单位压力变化时引起的液体单位体积的变化量，单位为平方米每牛。其倒数为体积模量，单位为帕斯卡。水体压缩系数与压力和温度有关。

气体压缩系数

Compressibility coefficient，也称压缩因子Compressibility factor。是实际气体性质与理想气体性质偏差的修正值。通常用Z表示，Z=Pv/RT=Pvm/RuT；Z也可以认为是实际气体比容v(vactual)对理想气体比容videal的比值；Z=vactual/videal；videal=RT/P。其中，P是气体的绝对压力；vm是摩尔体积；Ru是通用气体常数；R=Ru/M；R是气体的摩尔气体常数；T是热力学温度。Z偏离1越远，气体性质偏离理想气体性质越远。Z在实际气体状态方程中出现。

凡在气体流量的计算中必然要考虑压缩系数。在压力不太高、温度较高、密度较小的参数范围内，按理想气体计算能满足一般工程计算精度的需要，使用理想气体状态方程就可以了，此时压缩系数等于1。但是在较高压力、较低温度或者要求高准确度计算，需要使用实际气体状态方程，在计量气体流量时由于要求计算准确度较高，通常需要考虑压缩系数。随着对气体状态方程准确度要求提高，在百余年来实际气体状态方程出现了许多不同形式，对压缩系数也有不同的表述。比较有名的是范德瓦尔状态方程和维里状态方程。