流体力学第三章.pptVIP

同温层：11000m到20100m,近似积分限第31页，共73页，星期日，2025年，2月5日三、绝对压强、计示压强①绝对压强：以完全真空为基准计量的压强。液面上的压强就是大气压强时，则a点的绝对压强为：②计示压强：以当地大气压强为基准计量的压强。a点的计示压强为：可正可负绝对压强小于当地大气压强的负计示压强又称真空。第32页，共73页，星期日，2025年，2月5日3.4液柱式测压计1、测压管结构简单，测量准确，缺点:只能测量较小的压强。2、U形管测压计测压测真空度计示压强第33页，共73页，星期日，2025年，2月5日测压管3、U形管压差计4、倾斜微压计5、补偿式微压计第34页，共73页，星期日，2025年，2月5日一.直线等加速运动容器中的静止液体一个盛有液体的容器相对于地面作直线匀加速运动，其加速度为：若将非惯性坐标系固定在容器上，则由达朗贝尔原理，该非惯性坐标系中的流体将受到惯性力的作用，且单位质量流体受到的惯性力为-a。3.5液体的相对平衡第35页，共73页，星期日，2025年，2月5日将上式代入基本方程得：于是容器中单位质量流体的质量力就由惯性力和重力两部分组成：其直角坐标系下的分量式为：第36页，共73页，星期日，2025年，2月5日则非惯性坐标系中静止液体压力的全微分可以表示为：由于加速度恒定，积分可得流体的压力分布：其中：c为积分常数，由具体问题确定。第37页，共73页，星期日，2025年，2月5日一般性（课本中）如图有代入下式等压面边界条件压力方程自由液面第38页，共73页，星期日，2025年，2月5日例题：如图为运送液体的槽车简化模型。槽车以等加速度a做水平运动，车内液高H，试求槽车在等加速运动过程中自由液面的形状。假定自由液面的压力为p0。→第39页，共73页，星期日，2025年，2月5日带入压力全微分公式：解：将固定在槽车上的运动坐标系的原点置于静止时自由液面的中点。则槽车运动时单位质量液体受到的重力和液体的加速度分量分别为：ozax?h→由于自由液面为等压面，dp=0，所以有第40页，共73页，星期日，2025年，2月5日adx=-gdz积分得z=-ax/g+c自由液面通过原点，则c=0，则自由液面方程为：说明自由液面是斜率为-a/g的倾斜平面。此外，槽车内液体的压力分布为：第41页，共73页，星期日，2025年，2月5日改写成：式中项正好等于液体自由液面以下的垂直深度h，可确定则：此式表明，在非惯性坐标系中，静止液体中压力同样只是液体深度的函数。第42页，共73页，星期日，2025年，2月5日练习：一加满水的柱体直径为30cm，60cm高，问逐渐加上多少加速度会溢出1/4的水量？1/2的水量？全部的水量？第43页，共73页，星期日，2025年，2月5日二、等角速度旋转容器中液体的平衡代入压强差公式积分边界条件第44页，共73页，星期日，2025年，2月5日回顾1、重力场中流体的平衡帕斯卡原理掌握静力学基本方程式，理解其物理意义及几何意义。掌握帕斯卡原理。了解标准大气的压强分布，掌握绝对压强及计示压强。2、液柱式测压计（理解原理）3、液体的相对平衡掌握水平直线等加速运动容器及等角速旋转容器中液体的相对平和规律第45页，共73页，星期日，2025年，2月5日要求1、课后仔细理解书中的例题；2、复习；3、预习：第三章的剩余部分；作业：3-3,3-4,3-5,3-7第46页，共73页，星期日，2025年，2月5日面积矩：平面图形对某一轴的面积矩S等于此图形中各微面积与其到该轴距离的成绩的代数和，也等于此图形的面积与此图形的形心到该轴距离的乘积。合力矩定理：平面力系的合力对平面上任一点之矩，等于各分力对同一点之矩的代数和。惯性矩：面积元素至y轴或z轴距离平方的乘积。平行移轴定理：该截面对P轴的截面惯性矩等于对与P轴平行的形心轴（x轴）的截面惯性矩与其截面面积和两轴（P轴和x轴）间距离平方的乘积之和。第47页，共73页，星期日，2025年，2月5日水平壁面的总压力图2-22中四容器底面总压力相等（作用在容器底面的总压力不能与容器所盛液体的重力相混淆）3.6静止液体作用在平面上的总压力第48页，共73