1-2-0液体静力学.pptVIP

当固体壁面为曲面时： 作用在曲面上的所有压力的方向均垂直于曲面，将该曲面分成若干微小面积dA ，将作用力dF 分解为x、y两个方向上的分力： 式中：Ax 和Ay 分别是 曲面在x 和y 方向的投 影面积。总作用力为： 1.2.5 静压力对固体壁面的作用力 当固体壁面为曲面时： 如果固体壁面是三维空间曲面时，总作用力为： [例]液压缸两端面封闭，缸筒内充满着压力为p 的油液，缸筒半径为r ,长度为l ,缸筒内静压力为p 。求油液作用与缸筒右半壁内表面在x 方向上的总力Fx 。 1.2.5 静压力对固体壁面的作用力 1.2.5 静压力对固体壁面的作用力 [例]底面为曲面的容器底部在y 方向上受到的压力Fy 为： d [例]底面为锥面的阀芯端部在y 方向上受到的压力Fy 为： 1.2.5 静压力对固体壁面的作用力 [例]球形阀芯受力状态如图示，求阀内弹簧的预紧力。 1.2.5 静压力对固体壁面的作用力 研究内容： 研究液体处于静止状态的力学规律和这些规律的实际应用。 静态液体： 液体处于内部质点间无相对运动，不呈现粘性，整体可以象刚体一样做各种运动的状态。 1.2 流体静力学 作用于液体上的力： 质量力：与液体质量有关，并作用于液体所 有质点的力 重力、惯性力 表面力：与液体表面积有关，作用于液体表 面上的力 法向力、切向力、其它物体或容器 对液体、一部分液体作用于另一部 分液体等 1.2.1 静压力及特性 液体静压力定义： 液体处于静止状态时，单位面积上所受的内法线方向的作用力。 静压力：在液压传动中简称压力 在物理学中称为压强 式中： ΔF --法向作用力 ΔA –作用面积 1.2.1 静压力及特性 如果在液体的面积A上，所受的作用力F均匀 分布时，静压力可表示为： 　 ∵ 液体处于静止状态时， 质点间没有相对运动， 不存在内摩擦力 ∴ 静止液体不呈现粘性 ∴ 静止液体的表面力只有 法向力 1.2.1 静压力及特性 液体静压力的特性一： 液体静压力垂直作用于承压 面，方向为该承压面的内法线 方向。 ①液体只能保持一定的体积， 不能保持固定的方向；②液体质点间的内聚力很小，不能承受拉力；③静止液体不呈现粘性，没有剪切力。 所以，只能承受法向压力。 1.2.1 静压力及特性 液体静压力的特性二： 静止液体内，任意点处所受到的静压力在各个方向上都相等。 如果液体中某一点所受到的各个方向的压力不相等，那么在不平衡力作用下，液体就要流动，这样就破坏了液体静止的条件。直到作用于该点的各个方向压力相等，满足力平衡条件，液体才处于静止状态。 1.2.1 静压力及特性 1.2.2 液体静压力基本方程 静压力基本方程 容器中盛有液体，作用在液面上的压力为p0，求离液面h深处A点压力p。 在液体内取一个底面包含A点的小液柱，底面积?A，高h。小液柱在重力及周围液体的压力作用下，处于平衡状态。则在垂直方向上的力平衡方程为: A 式中：ρ--液体的密度 g--液体的比重 静压力基本方程 上式化简后得静压力基本方程： 如上表面受到大气压力pa作用,则 静压力分布特征 1、静止液体中任意点的静压力，是液体表面上的压力和液柱重力所产生的压力之和。 1.2.2 液体静压力基本方程 静压力分布特征 2、同一容器同一液体中的静压力，与深度成正比。即：随深度的增加而线性地增加。 3、连通器内，同一液体中深度相同的各点处的压力均相等。液体中压力相等的点所组成的面称为等压面。在重力作用下静止液体中的等压面是一个水平面。 1.2.2 液体静压力基本方程 静压力基本方程的物理意义 盛有液体的密闭容器，旁侧有根细管，液面压力为p0 。选择一基准水平面O-X ，根据静压力基本方程可确定距液面深度为hA 处A 点的压力pA 。则静压力基本方程可改写为： 1.2.2 液体静压力基本方程 整理后得到静压力方程的另一种表示： 静压力基本方程的物理意义 从旁侧细管（p0=0）列静 压力基本方程得： 或者 均可得 1.2.2 液体静压力基本方程 静压力基本方程的物理意义 可见A点处液体受到静压力作用，具有 的势能。 某一点处单位重力液体的压力能，称压力水头 某一点处单位重