流体静力学.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-11 格式:PPT 页数:37 大小:2.5MB 金币:10 举报 版权申诉
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特性1.流体的静压强必须垂直于其所作用的面积,并指向作用面的内法线方向特性2、某一点上的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的位置有关。即px=py=pz=pn证明:在相对静止的流体中取出一个包括O点在内的微元四面体。设:①直角坐标原点与O点重合。②微元四面体正交的三个边长分别为dx,dy和dz。质量力:设质量力F沿x、y、z轴为Fx、Fy、Fz,X、Y、Z为单位质量力在x、y、z轴向的分力。即:在相对静止的流体中,沿任何方向作用于某一固定点的静压强均有相同的数值。或者说:各点的位置不同,压强可能不同,位置一定,则不论哪个方向大小完全相同思考题:1)在如图情况下容器里装有液体,这时px=py=pz,结论是否成立?第二节流体的平衡微分方程根据平衡的条件,沿x轴的各力之和应等于零,故第三节流体的静力学基本方程式(TheGoverningPressure-FieldEquationinaStaticFluid)这就是仅处于重力作用下的流体静力学基本方程式。适用条件:平衡状态下不可压缩均质重力流体。z——单位重量流体的距基准面的位置高度或位置水头z——单位重量流体的位势能三、讨论与说明液体与气体交界面上各点的压强p。是相等的,(这样的等压面称为自由表面)令自由表面的坐标为z0,由此得到三个重要结论:(1)在重力作用下的静止液体中,静压强随深度按线性规律变化,即随深度的增加,静压强值成正比增大。(2)在静止液体中,任意一点的静压强由两部分组成:一部分是自由液面上的压强p0;另一部分是该点到自由液面的单位面积上的液柱重量γh。(3)在静止液体中,位于同一深度(h=常数)的各点的静压强相等。流体中压强相等的点所组成的面称为等压面。这表明任一水平面都是等压面。第四节压强计量基准及压强计量单位二、压强的三种度量单位:第五节测量压强的仪器1、测压管(PressureTube)2、U型管(theU-shapedtube)测压计3、复合式测压计——两点压强的计算另一种方法:根据“从一边开始,找等压面,向上减,向下加”的原则进行。4、单管杯式测压计(杯形压强计)由于利用这种测压计测量压力时只需进行一次读数,因此读数的绝对误差可比U型管测压计减小一半。5、倾斜微压计----测定微小压强(或压差)当测定时α为定值,只需测得倾斜长度l,就可得出压差。由于l=h/sinα,说明倾斜角度越小,l比h放大的倍数就越大,量测的精度就更高。由上式还可知,在pg一定时,γ愈小,读数l就越大。因此,工程上常用容重比水更小的液体,例如酒精(纯度96%的酒精,γ=7.944kN/m3)以提高精度。2.5液体对壁面的作用力2.5液体对壁面的作用力如果保持平面形心的淹深不变,改变平面的倾斜角度,则静止液体作用在该平面的总压力值不变,即静止液体作用于淹没平面上的总压力与平面的倾斜角度无关。作用在静止液体中任一淹没平面上液体的总压力也相当于以平面面积为底,平面形心淹深为高的柱体的液重。2.5液体对壁面的作用力2.5液体对壁面的作用力2.5液体对壁面的作用力2.5液体对壁面的作用力截面几何图形2.5液体对壁面的作用力