流體力學的課件武漢科大-wenkub
2023-05-24 20:04:15 本頁面
【正文】 ev11 三、氣體壓強的計算 氣體容重很小，一般忽略 γh的影響。 hphpphldAldApdApdAlGdApPdApPdA???????????????????????????????12122211c o s0c o s,0靜力學的基本方程： p=p0+γ 6 py px pz pn 作用在 ACD面 上的流體靜壓強 作用在 BCD面 上的靜壓強 作用在 ABD面 上的靜壓強 微元四面體受力分析 7 →↑↓→↓↑noABCdxdydzPPPPxxyyzzdApPd y d xpPd z d xpPd y d zpPnnzzyyxx????????212121表面力 質量力 Zd x d y d zFYd x d y d zFXd x d y d zFzyx?????????616161???0)?c o s (0)?c o s (0)?c o s (????????????znzynyxnxFznPPFynPPFxnPPnzyxnznynxnxppppppppppd y d zxndAXd x d y d zxndApd y d zp????????????????,21)?c o s (061)?c o s (21并忽略高階小量。 流體處于靜止或相對靜止狀態(tài)，兩者都表現(xiàn)不出黏性作用，即切向應力都等于零。1 流體力學 暖通教研室 二 00六年 周傳輝 編 Fluid Mechanics Wuhan University of Science and Technology Chapter 2 Fluid Statics 第二章 流體靜力學 第一節(jié) 流體靜壓強及其特性 第二節(jié) 流體靜壓強的分布規(guī)律 第三節(jié) 壓強的計算基準和度量單位 第四節(jié) 液柱測壓計 第五節(jié) 作用于平面的液體壓力 第六節(jié) 作用于曲面的液體壓力 第七節(jié) 流體平衡微分方程 第八節(jié) 液體的相對平衡 3 流體靜力學著重研究流體在外力作用下處于平衡狀態(tài)的規(guī)律及其在工程實際中的應用。所以，流體靜力學中所得的結論，無論對實際流體還是理想流體都是適用的。代入?8 第二節(jié) 流體靜壓強的分布規(guī)律 一、流體靜壓強的基本方程 兩端壓力 P P2與重力的軸向分力 G h p－液體內某點的壓強， Pa p0－液面氣體壓強， Pa γ－液體的容重， N/m3 h－某點在液面下的深度， m 壓強增加的方向就是質量力的作用方向 9 第二節(jié) 流體靜壓強的分布規(guī)律 液體靜力學方程的推證（用坐標表示）： －位置水頭（ Elevation Head） －壓強水頭（ Pressure Head） －測壓管水頭（ Piezpmetric Head ）。 p=p0 (1) 水平面是等壓面 p1=p2 說明：靜止非均質流體的 水平面仍然是等壓面。 相對壓強 (P): 以當?shù)赝叱痰拇髿鈮簭?Pa為 零點起算的壓強。 表 壓： Gage Pressure 正 壓：相對壓強為正值（壓力表讀數(shù)）。 國際單位： Pa [N/㎡ ] 工程單位： kgf/㎡ 。1 1(a)(b) (c) (d)測壓管： 一根玻璃直管或 U形管，一端接在被測器壁的孔口上，另一端與大氣相通。 18 力 大 ?。鹤饔迷谌我馕恢?、 任意形狀平面上的水靜壓力值 等于受壓面面積與其形心點所受水靜壓強的乘積 。由于水平面是水平放置的，壓強分布是均勻分布的，那么僅由液體作用在底面為 A、液深為 h的水平面的總壓力： F=ρghA＝ γhA 總壓力的作用點是水平面面積的形心。工程上可以利用這一現(xiàn)象對容器底部進行嚴密性檢查。CDPABΩPa繪制水靜壓強分布圖 對于高為 h，寬為 b，頂邊與水面齊平的鉛直矩形 平面 AA’B’B,由水靜壓強分布圖計算水靜壓力： VbPShbhbhhbhhApPABEcc???????????2221212????P的作用點：通過 Ω的形心并位于 對稱軸上，如圖 ,D點 位于水面下的 2h/3處。 25 第六節(jié) 作用于曲面的液體壓力 設垂直于屏幕的柱體 ： 長度為 L，受壓曲面為 AB。 力的方向不是向上就是向下 ， 確定的方法是看壓力體與受壓曲面的相對位置 。 PZ的作用線一定要通過壓力體的形心 ， 有了 Px， Pz， 就可以求出合力的大小和方向 。 求：作用于三個半球形蓋的 水靜壓力。 潛體的壓力體就是物體的體積 ， 因為上下面的壓力體抵消掉一部分 。 如果流體是不可壓縮的，密度 ρ等于常數(shù)，右邊括號內的數(shù)值必然是某一函數(shù) W(x,y,z)的全微分。由此我們可以得到這樣一個結論：液體只有在有勢的質量力的作用下才能平衡 )( Z d zY d yX d xdp ??? ?把勢函數(shù)帶入壓力分布函數(shù)，得 )(WpCpW000000WWppCCWpdWdp???????????，有：－＝得時，和壓強某一點的勢函數(shù)體內為積分常數(shù)，當已知流積分不可壓縮流體平衡微分方程積分后的普遍關系式 把每一項乘以微元長度再相加。 這就是等壓面的重要特性。 dzg d zdp ?? ????CpZ ?? ?二 、 等壓面及其特性 34 第八節(jié) 液體的相對平衡 一 、 等加速直線運動中液體的平衡 )()( zxgapgzaxpp aa ???????? ??)( zxgap ??? ? 靜止液體 等加速直線運動液體 ???
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