第二章流体静力学(同济流体力学).pptVIP

§5 流体的相对平衡（6） 2）水平方向上的压强分布规律 z为常数时，水平方向上压强分布为： 水平方向上两点的压强关系 §5 流体的相对平衡（7） 2）等压面方程 将单位质量力的分力 代入等压面方程 第二章 流体静力学 §1 流体静压强及其特性 §2 流体平衡微分方程式 §3 静止流场中的质量力条件 §4 压强的度量单位和表示方式 §5 流体的相对平衡 §6 静止流体作用于平面壁上的合力 §7 静止流体作用于曲面壁上的合力 §6 静止流体作用于平面壁上的合力（1） 一、作用在水平平面上的液体总压力 仅由液体产生的作用在水平平面上的总压力只与液体的密度、平面面积和液深有关。即在相同液体、液深和相同的自由液面上的大气压强下，液体作用在底面积相同的水平平面上的总压力必然相等，而与容器的形状无关。 §6 静止流体作用于平面壁上的合力（2） 二、作用在平面上的液体总压力 由流体静压力特性可知，平面 上各点的静压力都垂直于平面 ，构成一组平行力系，因此，可根据平行力系合成定理确定其合力。设 为平面上的微元面积，其深度为 ，则作用在微元面积上压力的合力为 液体作用在平面上的总压力为一假想体积的液体重力。该假想体积是以平面面积为底，以平面形心的淹深为高的柱体。 面积对x轴的矩,叫面积静矩 hc为淹深 §6 静止流体作用于平面壁上的合力（3） 三、作用在平面上的液体总压力作用点 总压力的作用线与平面的交点为总压力作用点，也叫压力中心（见图中 点）。可以证明，压力中心 点永远在平面形心的下方。 由合力矩定理知，总压力对轴之矩等于各微元面积上压强的合力对轴之矩的代数和。 一矩形闸门两面受到水的压力，左边水深 ，右边水深 ，闸门于水平面成 倾斜角，假设闸门宽度 。试求作用在闸门上的总压力及作用点。 §6 静止流体作用于平面壁上的合力（4） 例题2-6 第二章 流体静力学 上海地面交通工具风洞中心Shanghai Automotive Wind Tunnel Center 流体力学 汽车学院 同济大学Tongji University 第二章 流体静力学 第二章流体静力学作业： 2-1，2-2，2-3， 2-5，2-7，2-12， 2-19，2-20，2-21 第六周交第二章作业 目 录 绪论 第一章 流体及其主要物理性质 第二章 流体静力学 第三章 流体运动学基础 第四章 流体动力学基础 第五章 相似原理和量纲分析 第六章 理想流体的无旋流动和有旋流动 第七章 粘性流体力学 第八章 定常一元可压缩气流 第九章 实验流体力学 第二章 流体静力学 流体静力学 是研究流体平衡(静止)的力学规律，即研究流体静止时的压强、密度和质量力等的分布规律，解决工程技术中存在的流体与固体壁面之间的作用力问题。 流体平衡（静止）包括两种情况： 1）流体对地球（惯性坐标系）无相对运动，称为重力场中的流体平衡， 2）流体对运动容器（非惯性坐标系）无相对运动。称为流体的相对平衡。 第二章 流体静力学 流体静力学一切原理即适用于理想流体也适用于实际流体，是流体力学中独立完整而又严密符合实际的一部分内容。分析与实验结果是完全一致，这里的理论不需要实验修正。 流体的粘性在流体处于静止或相对静止时无从显示，即作用在流体上的切向应力等于零. 压强,因为,流体不能承受拉力和切应力,所以,作用在流体上的表面力只有压力,即,压强。因此,压强成为平衡流体一个重要的力学特性，在后续的内容中将重点介绍。 第二章 流体静力学 §1 流体静压强及其特性 §2 静止流体平衡微分方程式 §3 重力场中静止流体内的压强分布 §4 压强的度量单位和表示方式 §5 流体的相对平衡 §6 静止流体作用于平面壁上的合力 §7 静止流体作用于曲面壁上的合力 §1 流体静压强及其特性 流体静压强的两个重要特性： 1） 流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。流体处于静止或相对静止状态时，不存在剪切力的作用（无切向应力），也不存在拉力作用（无拉伸应力），唯一的作用便是沿作用面内法线方向的静压强作用。 2）静止流体中任一点流体静压强的大小与其作用面在空间的方位无关，只 是该点坐标的函数。即静止流体中任一点上不论来自何方的静压强均相 等，所以在静止流体中流体静压强是空间坐标的连续函数。 第二章 流体静力学 §1 流体静压强及其特性 §2 流体平衡微分方程式 §3 重力场中静止流体内的压