【正文】 位移加速度 （遷移加速度） 由流速不均勻性引起 舉例 水箱水面不變 對(duì)于 點(diǎn)， BA、 0???tu x39。 運(yùn)動(dòng)要素：流體質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度；流體密度、壓強(qiáng)、切應(yīng)力等物理量的總稱。 求作用在該閘門上的靜水總壓力的大小和方向。 壓力體與水不在同一側(cè)為虛壓力體，方向向上。 (二向柱面） 作用于曲面上的靜水總壓力計(jì)算 總結(jié)： （ 1）水平方向分力： （ 2）鉛垂方向分力： （ 3）總壓力： （ 4）總壓力作用線的方向： xcx AghP ?? gVP z ?? 22zx PP ? xzPParct an?? 壓力體的畫法 以曲面為底面，向自由液面或自由液面的延長(zhǎng)面投影， 曲面、鉛垂面、自由液面所包圍的水體叫壓力體。如圓筒繞其中心軸以等角速 旋轉(zhuǎn)，液體也隨圓筒一起旋轉(zhuǎn)，并達(dá)到相對(duì)平衡的狀態(tài)，問：水表面方程是什么？壓強(qiáng)分布規(guī)律是怎樣的？ ?（ 1）作圖法 P=bs s為壓強(qiáng)分布圖面積 十、 作用在平面上的靜水總壓力 *壓強(qiáng)分布圖的畫法 3le? )(3 )2(2121hhhhle???壓強(qiáng)分布圖面積： lhhg )(2 21 ??? ? lhg ??? 2?總壓力大小 ： P=bΩ 作用點(diǎn)位置： （ 2）解析法 AghApPcc ??? AyIyycccD ?? C— 平面的形心 D— 壓心 例題： 一鉛直矩形閘門 ， 頂邊水平 ， 所在水深h1=1m， 閘門高 h=2m， 寬 b=， 試求其所受水靜壓力 P的大小及作用點(diǎn) 。 p?pvp六、壓強(qiáng)的計(jì)算基準(zhǔn)和量度單位 當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng) ap七、靜水壓強(qiáng)分布圖的繪制 繪制原則 : ① 找已知點(diǎn)壓強(qiáng) . ② 依據(jù)靜壓強(qiáng)的兩個(gè)特性繪圖 . ③ 根據(jù)靜壓強(qiáng)基本公式 計(jì)算點(diǎn)壓強(qiáng)（相對(duì)壓強(qiáng)）。 nzyx pppp ??? ? ?zyxpp ,?靜水壓強(qiáng)垂直于作用面，且同一點(diǎn)上的靜水壓強(qiáng)在各個(gè)方向上相等，與作用面的方位無關(guān)。 —— 無方向性 在靜止或相對(duì)靜止的流體中，任一點(diǎn)的靜水壓強(qiáng)的大小 與作用面的方向無關(guān) ，只與該點(diǎn)的 位置有關(guān) 。 氣體的長(zhǎng)距離運(yùn)輸以及氣體的高速流動(dòng)。 利用空化的例子：清除船體表面的銹或者生物，潛水艇 工程中有可能出現(xiàn)真空的情況：水泵的吸水管（畫圖）、虹吸流道的駝峰斷面、高速水流流過某些建筑物（薄壁堰） 實(shí)際流體模型 流體是由質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)體 ,具有： 無粘性流體模型 ： 易流動(dòng)性、粘滯性、不計(jì)表面張力的性質(zhì)。 七 汽化壓強(qiáng)與空蝕現(xiàn)象 汽化 液體 蒸汽 凝結(jié) 汽化的條件，液體某處的壓強(qiáng)低于汽化壓強(qiáng)（出現(xiàn)真空）。 所以，通常把水視為不可壓縮流體。 動(dòng)力粘滯系數(shù)符號(hào)、單位 運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)符號(hào)、單位 動(dòng)力粘滯系數(shù)表達(dá)式 dyduAhUAhUATR ??? ????dydu?? ???? ? )( sp a ?? )/( 2 sm?切應(yīng)力 N/m2， Pa， 方向、大小 牛頓內(nèi)摩擦定律 流速梯度 牛頓流體： 水、空氣、煤油、甲醇、乙醇 dydu?? ?dydu理想流體 0??c??理想賓漢流體：瀝青 、泥漿、血漿 偽朔性流體：油漆、 顏料、橡膠溶液 膨脹性流體：生面團(tuán) 五 壓縮性與熱脹性 壓縮系數(shù)： 膨脹系數(shù)（彈性模量） ： 熱脹系數(shù)： 對(duì)于水，每增加 1個(gè)大氣壓，體積相對(duì)壓縮值為1/20230。 單位體積流體內(nèi)所具有的重力稱為容重或重度。 二 質(zhì)量、密度 物體中所含物質(zhì)的數(shù)量，稱為質(zhì)量，單位體積流體中所包含流體的質(zhì)量稱為密度。（在微小切應(yīng)力作用下就會(huì)發(fā)生流動(dòng)變形）。注冊(cè)巖土工程師 基礎(chǔ)考試 —— 第六章 流體力學(xué) 第一節(jié) 流體的主要物理性質(zhì) 第二節(jié) 流體靜力學(xué) 第三節(jié) 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 第四節(jié) 流動(dòng)阻力和水頭損失 第五節(jié) 孔口、管嘴出流，有壓管道恒定流 第六節(jié) 明渠恒定均勻流 第七節(jié) 滲流定律，井和集水廊道 第八節(jié) 相似原理和量綱分析 第九節(jié) 流體運(yùn)動(dòng)參數(shù)（流速、流量、壓強(qiáng)）的測(cè)量 第一節(jié)流體的主要物理性質(zhì) 流體力學(xué) 1. 概念：流體、流體力學(xué) 2. 性質(zhì)：流動(dòng)性 3. 研究?jī)?nèi)容：機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律 質(zhì)量守恒 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 自然界三態(tài)： 氣體 液體 特征 固體 能量守恒 （假定） （ 1）連續(xù)介質(zhì)模型： （ 2）為什么要建立連續(xù)介質(zhì)的概念？ ),(1 tzyxfu x ? ),(2 tzyxfp ? 從微觀上是由大量分子組成的；從宏觀上可以認(rèn)為流體是由質(zhì)點(diǎn)組成的，質(zhì)點(diǎn)一個(gè)挨著一個(gè)，質(zhì)點(diǎn)間既不留空隙，也不存在真空的連續(xù)體 。 便于利用數(shù)學(xué)工具 必要性（簡(jiǎn)化） 一 易流動(dòng)性 流體在 靜止 的時(shí)候不能承受切應(yīng)力。 不能承受拉力，只能承受壓力。 質(zhì)量： 密度： VM ??VM???? )0(lim ????? VVM?)/( 3mkg?三 重力、重度 地球?qū)α黧w的引力，稱為重力。 重力 重度（容重）： 水 （常溫常壓情況下） g?? ? mgG ? 3/1000 mkg?? 3/ mkN?? VG??四 粘滯性（粘性）： 牛頓內(nèi)摩擦定律 流體在運(yùn)動(dòng)時(shí)抵抗剪切變形速度的特性。溫度增加 1度，密度減小 1/萬。 K dPd??? ?dPdVV?????ddp?K?1K ?dTd??? ??六 表面張力與毛細(xì)現(xiàn)象 在流體自由液面的分子作用半徑范圍內(nèi)，由于分子引力大于斥力，在表層沿表面產(chǎn)生張力，稱為表面張力。 汽化的危害，固壁引起空蝕現(xiàn)象，沖擊力破壞固壁，且有振動(dòng)、噪聲和斷流現(xiàn)象的發(fā)生，影響極大。 不考慮粘滯性 不可壓縮流體模型： 可壓縮流體模型 ： 氣體在大多數(shù)情況下采用不可壓縮模型。 液體的壓縮性和熱脹性均很小，通?？刹捎貌豢蓧嚎s流體模型； 主要物理特性：易流動(dòng)性、重力特性、粘滯性 理想流體與實(shí)際流體 可壓縮流體與不可壓縮流體 第二節(jié) 流體靜力學(xué) 一、作用在流體上的力 作于于流體表面，與作用面積成正比 垂直于作用面的力 作用于單位面積上的垂向力 —— 壓強(qiáng) 符號(hào)： 單位： 沿作用面的切向力 符號(hào)： 單位： )( NPp 2/ mN )( ap? 2/ mN 作用于流體質(zhì)點(diǎn)且和流體質(zhì)量成正比 質(zhì)量力又叫體積力 符號(hào)： 單位： 單位質(zhì)量力 單位質(zhì)量力在坐標(biāo)上的分力 F kNN ,????????????dmdFXdmdFYdmdFXzyxkZjYiXdm Fdf ?????????二、靜水壓強(qiáng)及其特性 （一）、靜水壓強(qiáng) 1. 平均靜水壓強(qiáng) 單位是 或 ２．點(diǎn)壓強(qiáng) APp???APpA ?????lim0圖 21 2mNPa（二）、靜水壓強(qiáng)的特性 １．靜水壓強(qiáng)的方垂直指向受壓面或沿受壓面的內(nèi)法線方向 .—— 正壓性 ２．靜止液體中作用于同一點(diǎn)各個(gè)方向的靜水壓強(qiáng)都相等。即靜水壓強(qiáng)只是 空間位置的函數(shù) 。 三、液體平衡的微分方程及其積分 （一）、液體平衡微分方程式及其積分 其矢量形式為 : 01 ???? xpX ? 01 ???? ypY ? 01 ??? pf?? 1 ???? zpZ ?微分形式： ZdzYdyXd xdp ??? ???0?? YX gZ ?? ZdzYdyXd xdp ??? ???? Czp ??? g?或 Cpz ??g? hpp g0 ???或 幾何意義 能量意義 五、靜水壓強(qiáng)基本方程的物理意義 位置高度:z 壓強(qiáng)高度:?p 測(cè)壓管水頭:?pz ?z ?p ?pz ?Cpz ??g?靜水中： （一）、壓強(qiáng)的表示方法 絕對(duì)壓強(qiáng)：以完全真空時(shí)的絕對(duì)零壓強(qiáng) (p＝ 0)為基準(zhǔn)來計(jì)量的壓強(qiáng)稱為絕對(duì)壓強(qiáng)； 相對(duì)壓強(qiáng)：以當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為基準(zhǔn)來計(jì)量的壓強(qiáng)稱為相對(duì)壓強(qiáng)； 真空度：當(dāng)相對(duì)壓強(qiáng)出現(xiàn)負(fù)值時(shí)，則負(fù)壓的絕對(duì)值又稱為真空度（即真空表讀數(shù)）。 ghp ??靜水壓強(qiáng)分布圖實(shí)例 (1)測(cè)壓管 （ 2）水銀測(cè)壓計(jì) （ 3）水銀差壓計(jì) 八、 液柱測(cè)壓計(jì) 等壓面的應(yīng)用 （ 4）復(fù)式壓力計(jì) （ 5）空氣比壓計(jì) （ 6) 斜式測(cè)壓計(jì) （ 7）金屬壓力計(jì) (真空表、壓力表） 九、幾種質(zhì)量力作用下的液體平衡 例：如圖所示為一旋轉(zhuǎn)圓筒，內(nèi)部盛有液體。 十一、 作用于曲面上的靜水總壓力 工程上遇到的受壓面為曲面的情況 ,如拱壩壩面、弧形閘門、圓形儲(chǔ)油設(shè)備、輸水管等。 壓力體與水在同一側(cè)為實(shí)壓力體，方向向下。 例 溢流壩上的弧形閘門，已知 閘門寬 ， 。 mR 10?mb 8? 030??kNP x 2548? kNz ? n??靜水壓強(qiáng)及其特性、重力作用下靜水壓強(qiáng)分布規(guī)律、會(huì)求點(diǎn)壓強(qiáng)、及平面及曲面上總壓力的計(jì)算