流体静力学.pptVIP

b. U型水银测压计 1、几何意义 位置水头 压强水头 该点压强的液柱高度 测压管水头 ——为一常量 静止流体中各点的测压管水头是一个常数 2、物理意义 比压能 单位重量流体从大气压强为基点算起所具有的压强势能。 总势能 ——为一常量 比位能 静止流体中，单位重量流体的总势能是恒等的。 （1）静止流体中任一点的压强由两部分组成，即液面压强p0与该点到液面间单位面积上的液柱重量。 （2）静止流体中，压强随深度呈线性变化。 说明： 用几何图形表示受压面上压强随深度而变化的图，称为压强分布图。 大小：静力学基本方程式 方向：垂直并且指向作用面（特性一） （3）同种连续静止流体中，深度相同的点压强相同。 说明： 绝对压强p绝 ：是以绝对真空为零而计量的压强。 相对压强p相 或 p表：以当地大气压为零点而计量的压强。 真空压强（真空度） pv ：当绝对压强小于当地大气压时，当地大气压与绝对压强的差值。 三、几种压强的表示 p＝pa p pa p绝=0 p绝 p绝 p表 pv p pa 应力单位： Pa ， Kgf/cm2 大气压单位： 1标准大气压相当于760mm汞柱高相当于1.0336 Kgf/cm2 1工程大气压相当于735mm汞柱高 说明：1工程大气压为 1 Kgf/cm2 ＝9.8×104Pa 液柱高单位： 1工程大气压相当于735mm汞柱高，10m水柱 四、压强的度量 a. 测压管:利用液柱高度表达压强的原理制成的简单的测量装置。 c. 组合水银测压计 空气 水银 a p a b b h2 h1 h3 d. U型管压差计 e. 组合式U形管压差计 2、金属测压计 原理：弹性元件在压强作用下产生弹性变形。 分类：弹簧管式（a）、薄膜式（b）压力表。 3.电测式压力计 原理：把压强通过压力传感器转化成某一电量,用测量电量的方法来测量流体压强. §2－4 几种质量力作用下的流体平衡 本节讨论两种情况，并给出其静压强分布和等压面方程。 --等加速直线运动 --等角速旋转容器中液体的相对平衡 方法： 解析法 图解法 问题： 设静止液体中有一任意形状的平面，它与水平的夹角为α，面积为A。 选坐标如图 §2－5 静止液体作用在平面上的总压力 原点——取在自由液面上， X轴——平面或其延伸面与自由液面的交线； Y轴——垂直于ox轴沿平面向下。 一、总压力的大小 在A上取微元面积dA，坐标为y，其上所受总压力为dP，dA对应水下深度为h。则： 在面积A上积分： （1） 面积A对ox轴的面积矩，即 （*） * 第二章 流体静力学 §2－1 流体静压强及其特性 §2－2 流体平衡微分方程式 §2－3 重力作用下的流体平衡 §2－4 几种质量力作用下的流体平衡 §2－5 静止液体作用在平面上的总压力 §2－6 静止流体作用在曲面上的总压力 §2－1流体静压强及其特性 1、静压强：静止流体单位面积上所受的垂直于该表面上的力。又叫压强。 设微小面积上ΔA的总压力为ΔP ，则 平均静压强： 点静压强： ΔA ΔP 一、流体静压强 2、单位： 国际单位：帕(Pa) ，N/m2 工程单位：公斤力/厘米2 （kgf/cm2） 1 at(工程大气压) =1 kgf/cm2 =9.8×104Pa=10m水柱 1 atm（标准大气压）＝1.01×105Pa=10.3m水柱 3、总压力P：作用于某一面上的总静压力。 单位：N (牛) 1、静压强作用方向永远沿着作用面内法线方向. ——方向特性。 2、静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等，而与作用面的方位无关，即p只是位置的函数p= p(x , y , z ). ——大小特性。 二、静压强特性 证明：反证法证明之。 特性1.静压强作用方向永远沿着作用面内法线方向 有一静止流体微团，用任意平面将其切割为两部分，取阴影部分为隔离体。设切割面上任一点m处静压强方向不是内法线方向，则它可分解为pn和切应力τ。而静止流体既不能承受切应力，也不能承受拉应力, 如果有拉应力或切应力存在，将破坏平衡，这与静止的前提不符。所以静压强的方向只能是沿着作用面内法线方向。 证明思路： 1、选取研究对象（微元体） 2、受力分析（质量力与表面力） 3、导出关系式 4、得出结论 特性2. 静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等，而与作用面的方位无关，即p只是位置的函数 p = p( x , y , z )。 1. 选取研究对象 微小四面体OABC，如图。 （1）表面力 作用在OAC、OBC、