第二章流體靜力學(xué)-閱讀頁(yè)
2025-08-04 20:19本頁(yè)面
【正文】 可用液柱高度表示 ， 因此 液柱式測(cè)壓計(jì) (manometer)是測(cè)量流體壓強(qiáng)常用的儀器 ， 其工作液體一般為水 、 酒精 、四氯化碳或水銀等 。所使用的這類儀器叫 液壓計(jì) 。如果測(cè)管內(nèi)徑很細(xì)，有毛細(xì)管現(xiàn)象，影響讀數(shù)的精確性。 由于 U形管是雙管，因毛細(xì)管現(xiàn)象產(chǎn)生的讀數(shù)誤差就可抵消，測(cè)管可細(xì)小而精確。 Hppphp ca 1122 ?? ?????Hhpp ac 12 ?? ???hpp ac 2???U形管的 1與 2是等壓面，即 p1=p2，則： 若容器內(nèi)是氣體，則 γ1＜＜ γ2，即 γ1 H 可忽略不計(jì)，容器內(nèi)的壓強(qiáng) pc為 ρ２ 復(fù)合式測(cè)壓計(jì) —— 兩點(diǎn)壓強(qiáng)的計(jì)算 111 ghpp A ???ghhhpp BA )( 332211 ??? ????如圖 已知： ρ ρ ρ 3， h h h3， 求 pApB ?方法：找等壓面 1— 2— 3和 4— 5。 解：此處的等壓面有兩個(gè) ， 1— 2— 3和 4— 5。 當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)與測(cè)壓口連通時(shí) ，左杯端連接到高壓端 ， 則杯中液面下降 Δ h的高度至 o’－ o’的位置 ， 而此時(shí)右管中液面上升 h的高度 。 4422 dhDh ?? ??hDdh 22??)1( 22Ddghp g ?? ?ghp g ??根據(jù)體積平衡的原理 )( hhgp g ??? ?若忽略杯內(nèi)液面的變化，容器中氣體的表壓力為 使用這種壓強(qiáng)計(jì)時(shí)，必須記住較高壓強(qiáng)處總是與杯形端相接，才能使壓強(qiáng)在玻璃管上反映出來。 容器中氣體的絕對(duì)壓力為： ?其表壓力為： 又根據(jù)體積平衡 4422 dlDh ?? ??)( s in 22Ddglp g ?? ??則： h ? 當(dāng)測(cè)定時(shí) α為定值，只需測(cè)得傾斜長(zhǎng)度 l，就可得出壓差。 ? 由上式還可知，在 pg一定時(shí)， γ愈小，讀數(shù) l就越大。 ???? s ins in lglp g ??若忽略杯內(nèi)液面的變化，容器中氣體的表壓力為 )( s in 22Ddglp g ?? ??h 液體對(duì)壁面的作用力 靜止液體作用在平面上的總壓力包括三個(gè)問題： 大小 作用點(diǎn) 方向 液體對(duì)壁面的作用力 一、平面壁的總作用力及作用點(diǎn) 方向 ：平面壁上所受液體靜壓強(qiáng)的總和 CAP?dA上的壓強(qiáng)為 hppa ???dA上總壓力 ()ad F p h d A??? F ( s i n ) s i naaAAp z d A p A z d A? ? ? ?? ? ? ???acF p A h A???結(jié)論： 靜止液體作用在任一淹沒平面上的總壓力等于液體的密度、重力加速度、平面面積和形心淹深的乘積。 如果保持平面形心的淹深不變，改變平面的傾斜角度，則靜止液體作用在該平面的總壓力值不變，即靜止液體作用于淹沒平面上的總壓力與平面的傾斜角度無(wú)關(guān)。 液體對(duì)壁面的作用力 總壓力的作用點(diǎn) 計(jì)算方法和定義： 淹沒在靜止液體的平面上總壓力的作用點(diǎn)，即總壓力作用線與平面的交點(diǎn)，稱為壓力中心。 2D a a Cd ( s i n ) d s i n dA A AF z z F p z z A p A z z A? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ?AzJJ 2CCx ??平行軸定義： ???? ??? ?? ?? s i n s i n)(Ca2CCCaD AzApAzJAzpzAzJzzcccD ??CJ—— 受壓面積 A對(duì)其心軸（過形心 C，平行 x軸）的二次矩。 從這個(gè)方程式可以看到，壓力中心的位置與 Θ角無(wú)關(guān)，即平面面積可以繞與 OX軸平行且 通過壓力中心的
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