[工学]考研流体力学07_08试题.pptVIP

流体力学 第二章 流体静力学 流体静力学概述 2.1 作用在流体上的力 作用在流体上的力2 流体静压强的特性1 流体静压强的特性2 流体静压强的特性2 流体静压强的特性3 2.2 流体平衡的微分方程式 流体平衡的微分方程式1 流体平衡的微分方程式2 力势函数 等压面 2.3 重力场中的平衡流体 不可压缩流体压强分布1 不可压缩流体压强分布2 几何意义和能量意义1 几何意义和能量意义2 几何意义和能量意义3 几何意义和能量意义4 几何意义和能量意义5 帕斯卡原理 2.4 压强测量 绝对压强、表压、真空压强 大气压强的测量 压强的单位 单管测压计(测压管) U型管测压计1 U型管测压计2 差压计 倾斜式测压计（微压计） 作用在平面上的流体静压力1 作用在平面上的流体静压力2 压力中心（xD，yD）1 压力中心（xD，yD）2 压力中心（xD，yD）3 作用在平面上的流体静压力3 平面上的流体静压力－例题 平面上的流体静压力－例题1 平面上的流体静压力－例题1 平面上的流体静压力－例题2 小结1 小结2 小结3 小结4 小结5 作等压面 被测点 相界面 等高的两点必须在连 通的同一种液体中 沿液柱向上，压强减小。 液柱向下，压强增大 U型管测压计特点 测量范围较大 可测量气体压强 可测量真空压强 指示液不能与被测液体掺混 通常用来测量气体压强 倾斜管放大了测量距 离，提高了测量精度 2.5 平衡流体对壁面的作用力 静止流体中压强的分布规律 静止流体对固体壁面作用的 总压力 (大小, 方向, 作用点) 均质平板形心 A 对 x 轴的惯性矩 惯性矩移轴定理 Ixc为A对通过形心并与x轴平行的轴的惯性矩 形心淹深 平行力系对 x 轴的力矩之 和等于合力对 x 轴的力矩 压力中心 yD 表压压力中心 yD p0 = pa 压力中心总是位于形心之下 表压压力中心 xD 面积相对于通过形 心的某一轴对称时 常见表面图形的惯性矩和离心矩 C x y a b R y x 例：水箱倾斜壁面上有一直径为4m的圆型闸门 该闸门可以围绕通过圆心的水平轴旋转， 轴位于水面以下10m处。 求：1)闸门所受总压力 2)为使闸门不旋转需施 加的力矩大小.设水 密 度? = 1000kg / m3， 壁面倾斜角为60o 解：1) 闸门所受总压力 F 压力中心位于OO’上 由 2) 求力矩 例：如果假设水箱是封闭的，自由液面上压力ps = 50kPa(表压)，其他条件几何尺寸均和上例 相同，试重新求解上题。 (1) 闸门所受总压力 (2) 压力中心 流体静压强的特性 垂直于作用面，指向流体内部 大小与作用面方位无关，只是作用点位置的函数 绝对压强、计示压强、真空压强 基准不同 液柱式测压计 各种测压计的优缺点 指示液的选取 相对静止、等压面 几个概念 公式 静止流体平衡方程－欧拉平衡方程 只有重力作用 等角速转动 不可压缩静止流体内压强分布 等角速转动液体内压强分布及等压面方程 注意U型管的计算 作用在平板上的流体静压力 形心淹深 流体力学 流体的宏观平衡 流体力学 流体的运动规律 流体静力学 流体动力学 流体静力学 绝对静止 相对静止 静止 流体质点间不存在相对运动 流体处于平衡时 的力学规律 基础知识 作用在流体上的力，不可压缩流体 一、流体静压强及其特性 二、重力场中流体静压强的分布 三、压强测量 四、作用在壁面上的流体静压力 静止流体平衡微分方程、等压面 质量力 作用在流体的每个质点上 大小与流体质量成正比 单位质量力 m/s2 重力、惯性力等 表面力 作用在流体的封闭界面上 大小与流体表面积成正比 压力、摩擦力等 法向力 切向力 Pa 压强p 切应力? 流体静压强 流体静压强 B ?A ?p I II C D 流体静压强 流体静压强的方向垂直于 作用面，并指向流体内部 p 静止流体任意点处静压强的大小与其作 用面方位无关，只是作用点位置的函数 pn px py pz 质量力 表面力 px pn py pz 表面力 所受合力为零 理想流体中压强的特性？ 理想流体压强 流体静压强的方向垂直于 作用面，并指向流体内部 静止流体任意点处静压强的大小与其作 用面方位无关，只是作用点位置的函数 ?x ?y ?z x y z O(p) 质量力 表面力 静止流体受力平衡 静止流体平衡方程－欧拉平衡方程 静止流体中压强的变化由质量力引起 静止流体平衡方程－欧拉平衡方程 ? = 常数 力势函数 W (x, y, z) 等压面微分方程 等压面处处与质量力合力垂直 等压面即为等势面