2刚体和流体力学(4-5).pptVIP

大学物理学 ? ? *2-4 理想流体静力学 一 、 流体的压强 压强 ：是描述流体与容器之间及流体各部分之间的相 互作用的物理量 压力 对静止流体: (1)同水平高度的各点的压强相等； (2)在密度为 的静止流体内,高度差为 的两点压强 差为 。 二 、 表面张力 假想在液体表面上画一条直线, 直线两旁的液膜之间一定存在相互作用的拉力, 拉力的方向与所画的直线垂直, 液体表面出现的这种张力,称为表面张力 表面张力的大小用表面张力系数 来描述 增加的液膜表面积 外力所作的功 增加液体单位表面积所作的功 三 、弯曲液面下的附加压强 附加压强:由于表面张力的存在,致使液面内与液面 外有一压强差,此即附加压强. 小液块受到三部分力的作用的: (3)小液块的重力(小得可忽略) (2)由附加压强引起的,通过底面作用于小液块上的压力,其中外部媒质(如气体)通过球形液面对液块的压力已包括在附加压强作用中了. (1)通过小液块的边线作用于液块 上的大致向下的表面张力 单位长度液体表面的张力(大小为 ) 液体内外压强差(附加压强) 球形液面半径 小液块所受压力的垂直分量为: 小液块边线所具有的总的张力的向下的分量为: 两部分力是一对平衡力, 所以: 球形液面的拉普拉斯公式 四 、液面与固体接触处液面的性质 内聚力:液体分子之间的吸引力. 附着力:液体分子与固体分子之间的吸引力. 内聚力附着力, 固体被润湿 内聚力附着力, 不发生润湿现象 接触角:在固体与液体的界面处,液体与固体表面间 的夹角 附着力越大, 越小 液体越能润湿固体 液体完全润湿固体 完全不润湿 五 、毛细现象 毛细现象:润湿管壁的液体在细管里升高,而不润湿 管壁的液体在细管里降低的现象. 毛细管:能够发生毛细现象的管子 由球形液面的拉普拉斯公式 液面内外压强差 使管内液 面上升,达到平衡时 一 、关于理想流体的几个概念 理想流体是绝对不可压缩、完全没有粘滞性的流体. 稳定流动是每一点流体的速度都不随时间变化的流动. 流场:在流动过程的任一瞬时,流体在所占据的空间每 一点都具有一定的流速,这个空间称为流体速度 场,简称流场. 流线:在流场中画出的一系 列假想的曲线.在每一瞬间, 使曲线上每一点的切线方向 与流经该点的流体质元的速 度方向一致. *2-5 理想流体动力学 流管:在稳定流动的流体中划出一个小截面,则通过 其周边各点的流线所围成的管状区域. 二 、理想流体的连续性方程 经过时间 ,通过截面 进入该流管段的流体质量 同时通过截面 流出该流管段的流体质量 因质量守恒 流体作稳定流动时的连续性方程 对不可压缩流体,有 不可压缩流体作稳定流动时的连续性方程 单位时间内通过任一截面的流体质量, 常称质量流量 单位时间内通过任一截面的流体体积, 常称体积流量 又称体积流量守恒定律 又称质量守恒定律 三 、伯努利方程 对于 间的流体: 对于 间的流体: 理想流体是不可压缩的 由连续性方程知 ? ?