Разность между абсолютным и атмосферным давлением называется избыточным давлением

(1.14)

Отсюда

(1.15)

где – пьезометрическая высота (высота давления).

В открытых сосудах (с атмосферным давлением на поверхности) обычно учитывают только избыточное гидростатическое давление, так как атмосферное давление действует и снаружи, и внутри, а стенки сосуда работают под действием только избыточного гидростатического давления. Избыточное давление измеряется манометром.

Если измеряемое давление меньше атмосферного, то разность между атмосферным и абсолютным давлением называется вакуумом:

; (1.16)

. (1.17)

Вакуум измеряется в долях атмосферы или высотой столба жидкости. Максимальное значение вакуума численно равно атмосферному давлению. Достижение вакуума, близкого к его предельному значению, сопряжено со значительными трудностями. Обычно величина вакуума, образующегося в различных гидравлических установках, достигает 6–8 м. Можно привести много случаев образования вакуума. Так, например, во всасывающей трубе насоса создается вакуум. Образование вакуума во всасывающей трубе поршневого насоса происходит в результате движения поршня, а в центробежном насосе – в результате вращения рабочего колеса.

Сила суммарного давления жидкости на плоскую стенку равна произведению смоченной площади стенки и гидростатического давления в центре тяжести этой площади :

, (1.18)

где – глубина погружения центра тяжести смоченной площади стенки.

Точка приложения силы гидростатического давления D (центр давления) лежит всегда ниже центра тяжести С (за исключением давления на горизонтальную плоскость, когда они совпадают). Положение центра давления определяется формулой

, (1.19)

где – момент инерции смоченной площади стенки относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести этой площади; и – соответственно расстояния от центра тяжести стенки и центра давления до линии пересечения плоскости стенки со свободной поверхностью.

Сила гидростатического давления на плоскую поверхность, погруженную в жидкость, может быть определена также с помощью эпюры давления, которая представляет собой график изменения давления в зависимости от глубины. Эпюру гидростатического давления строят по формуле основного уравнения гидростатики (1.12). Объем эпюры давления равен силе гидростатического давления жидкости на плоскую поверхность

, (1.20)

где – площадь эпюры гидростатического давления; – ширина плоской поверхности.

Точкой приложения силы является центр тяжести эпюры, положение которого можно определить графически или аналитически. При треугольной эпюре давления на вертикальную прямоугольную стенку центр давления располагается на расстоянии 2/3 Н от свободной поверхности (от вершины эпюры), или на расстоянии 1/3 Н от основания эпюры, где Н – высота стенки.

Для криволинейных цилиндрических поверхностей обычно определяют горизонтальную и вертикальную составляющие полной силы гидростатического давления. В этом случае сила суммарного давления жидкости на цилиндрическую поверхность может быть выражена геометрической суммой названных составляющих, т. е.

. (1.21)

Направление силы суммарного давления определяется углом , образуемым вектором и горизонтальной плоскостью, причем .

Горизонтальная составляющая силы суммарного давления жидкости на цилиндрическую стенку равна силе суммарного давления жидкости на вертикальную проекцию этой стенки:

, (1.22)

где – глубина погружения центра тяжести площади .

Определение вертикальной составляющей связано с понятием «тело давления», которое представляет собой действительный или воображаемый объем жидкости, расположенный над цилиндрической поверхностью.