【文章內(nèi)容簡介】 氣體在重力作用下絕熱平 衡時(shí)壓力分布規(guī)律 氣體在重力作用下絕熱平 衡時(shí)密度分布規(guī)律 co n stpk ??kpp100 ????????? ??? ? g d zZ d zY d yX d xdp ?? ????????????????????????????kkpppkkzz10000 11 ?kkpp00?? ?????????????????????? 10000 11kpkkzz???46 167。 流體靜壓力的傳遞 一、帕斯卡定律 在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以 等值同時(shí) 傳遞到液體內(nèi)所有各點(diǎn)上。 靜止液體中壓力處處相等。（ p21） AF?p47 167。 流體靜壓力的傳遞 二、液壓系統(tǒng)中壓力的形成 以液壓千斤頂為例。 11AF?pppF 1WA1A2F212122 AAFAF ?? p2AW?p2111 AAWAF ?? p48 167。 流體靜壓力的傳遞 討論： 1） W↑ ， p↑ ， F1↑ 2） A1↓ ， A2 ↑ ， F1↓ 3） W=0， p=0， F1=0 結(jié)論： 液壓傳動中的壓力取決于 外界負(fù)載 。 2AW?pppF 1WA1A2F221AWApAF ??1149 167。 靜止液體作用固體壁面上的力 一、靜止液體作用在平面上的力 力的大小與方向 在靜止液體中，作用在平面上的合力等于作用在該平面幾何中心點(diǎn)處的靜壓力與該平面面積的乘積。 F=A（ p0+?hC） A—— 平面的面積； p0—— 自由液面上的壓力； hC—— 平面幾何中心位于液面以下的深度。 若不計(jì)重力作用，作用在固體平面上的力等于靜壓力與承壓面積的乘積。 方向 垂直指向固體壁面。 50 167。 靜止液體作用固體壁面上的力 力的作用點(diǎn)（壓力中心） 壓力中心總是在平面幾何中心之下。 hD—— （相對）壓力中心距離自由液面的深度； JC—— 平面面積 A相對于通過幾何中心且與 x軸相平行 的軸的慣性矩； ?—— 平面與液體自由液面的夾角。 AhJhhCCC?2Ds in??51 167。 靜止液體作用固體壁面上的力 DCdAxhDyByCyDhCAyohp 0?52 167。 靜止液體作用固體壁面上的力 二、靜止液體作用在曲面上的力 合力在某個(gè)方向上的分力等于流體靜壓力與曲面在該方向的垂直面內(nèi)投影面積的乘積。 yozx pAF ?xoyz pAF ?22F zx FF ??xzFF??tan53 167。 流體靜壓力的測量 一、單管測壓計(jì) 最簡單的測壓計(jì)。內(nèi)徑大于 5mm的直玻璃管，一端通測壓點(diǎn)，一端直接通大氣。 優(yōu)點(diǎn)：簡單 缺點(diǎn)：不能用來測很高的壓力 hpp A ??? 0Ahp 0hpp A ??? 0?0pph A ??54 167。 流體靜壓力的測量 二、 U形管測壓計(jì) U形管一端通測壓點(diǎn)，一端直接通大氣。 測氣體壓力時(shí)， U形管中裝水或酒精；測液體壓力時(shí)，U形管中裝水銀或其他重液。 注意： 測氣體壓力時(shí)，因?yàn)??1?2， 所以 11hpp AB ???B Cp 0Ah2h1γ 1γ 2220 hpp C ???11220 hhpp A ?? ???220 hpp A ???11220 hhpp A ?? ???55 167。 流體靜壓力的測量 三、 U形管壓差計(jì) U形管兩端分別通不同的測壓點(diǎn)。 討論： 1）若 ?A=?B=?0，則 2）若 A、 B為同一種氣體，且 A、 B在同一高度上，則 ? ?hzpp AAC ??? 1?hzpp BBD 12 ?? ???DC pp ?? ? 121 zzhpp ABABA ???? ?????? ? ? ?12022 zzhpp BA ????? ???hpp BA 1???56 167。 流體靜壓力的測量 四、微壓計(jì) 一寬體容器和一根可調(diào)傾角的玻璃管。 ?? sinlp ?? 0hpp A ??? 057 167。 流體靜壓力的測量 五、負(fù)壓表（真空度表） 負(fù)壓表或真空度表測量，也可用測壓管測出。 hpp ??? ?0p11p a?h58 第三章 流體動力學(xué) 59 167。 流體運(yùn)動的描述 一、流場、流體質(zhì)點(diǎn)、空間點(diǎn) 流場 流體運(yùn)動的全部范圍。 通道流場 ：經(jīng)過管道或明渠流動的流場，也叫徑流流場 ” 繞流流場 ：繞過物體流動的流場 流體質(zhì)點(diǎn)（微團(tuán)） 在作為連續(xù)介質(zhì)的流體中取出的一個(gè) 極小的體積單元 ，看作物理點(diǎn)。 注意： 通常認(rèn)為在這個(gè)極小的體積單元中運(yùn)動參量是相同的。 60 167。 流體運(yùn)動的描述 空間點(diǎn) 幾何點(diǎn)，表示空間的一個(gè)位臵。 ★ 流體質(zhì)點(diǎn)與空間點(diǎn)的比較： 流體質(zhì)點(diǎn)是流體的一部分，在空間運(yùn)動，具有某些物理量，在運(yùn)動過程中，這些物理量會發(fā)生變化。 空間點(diǎn)則是不動的，是在空間中的一個(gè)空的幾何位臵。在連續(xù)的時(shí)間過程中，同一個(gè)空間點(diǎn)先后會有不同的流體質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過。 61 167。 流體運(yùn)動的描述 二、流體運(yùn)動的描述 拉格朗日法（質(zhì)點(diǎn)法） 研究流場內(nèi)個(gè)別流體質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)間其位臵、流速、壓力的變化。也就是用不同質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動參量隨時(shí)間的變化來描述流體的運(yùn)動。 具體方法 ： 跟著所選定的流體質(zhì)點(diǎn)，觀察它在空間移動過程中各物理量的變化。 優(yōu)點(diǎn)： 可以了解流體個(gè)別質(zhì)點(diǎn)的各種參量從頭到尾的變化情況。 62 167。 流體運(yùn)動的描述 歐拉法（空間點(diǎn)法） 研究整個(gè)流場內(nèi)不同位臵上的流體質(zhì)點(diǎn)的流動參量隨時(shí)間的變化。也就是用同一瞬時(shí)的全部流體質(zhì)點(diǎn)的流動參量來描述流體的運(yùn)動。 具體方法 ： 在選定的空間點(diǎn)，觀察它的變化（指流經(jīng)它的流體質(zhì)點(diǎn)的物理量的變化）。 缺點(diǎn)： 不能表示個(gè)別質(zhì)點(diǎn)從起始到終了的全部運(yùn)動過程。 優(yōu)點(diǎn)： 可以表示同一瞬時(shí)整個(gè)流場的參量。 63 167。 流體運(yùn)動的描述 加速度 =時(shí)變加速度 +位變加速度 )t,z,y,x()t,z,y,x(pp)t,z,y,x(uu)t,z,y,x(uu)t,z,y,x(uuzzyyxx?? ?????zxyxxxxxx uzuuyuuxutudtdua?????????????64 167。 流體運(yùn)動的基本概念 一、穩(wěn)定流動和非穩(wěn)定流動 穩(wěn)定流動 流體流動時(shí)，若流體中任何一空間點(diǎn)處的壓力、速度和密度等物理量都不隨時(shí)間變化，則稱流動為穩(wěn)定流動（定常流動、恒定流動） 穩(wěn)定流動的時(shí)變加速度為 0。 注意： 定常流動的流場中任何點(diǎn)的流動參量不隨時(shí)間而變，但不同點(diǎn)的流動參量是可以不同的。 )z,y,x(pp)z,y,x(uu xx??65 167。 流體運(yùn)動的基本概念 非穩(wěn)定流動 在任何固定空間點(diǎn)，如果有任何流動參量隨時(shí)間而變的流動。 二、跡線與流線 跡線 跡線就是流體質(zhì)點(diǎn)在某一段時(shí)間運(yùn)動的軌跡線。 只有以 拉格朗日法 表示流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動時(shí)才能做出跡線。 特點(diǎn)： 對于每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都有一個(gè)運(yùn)動軌跡，所以跡線是一族曲線，而且跡線只隨質(zhì)點(diǎn)不同而異。 66 167。 流體運(yùn)動的基本概念 流線 在同一瞬時(shí)流場中連續(xù)的不同位臵質(zhì)點(diǎn)的流動方向線。 流線是某一 瞬時(shí) 液流中一條條標(biāo)志其各處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)的曲線，在流線上各點(diǎn)處的瞬時(shí)液流方向與該點(diǎn)的切線方向重合。 注意： 1）穩(wěn)定流動流線的形狀不隨時(shí)間而變，跡線與流線重合。 2）流線之間不可能相交，也不可能轉(zhuǎn)折。 67 167。 流體運(yùn)動的基本概念