流体力学第二章流体静力学.docx

1、流体力学第二章流体静力学第二章流体静力学流体静力学研究流体在静止状态下的力学 规律。由于静止状态下，流体只存在压应 力，简称压强，因此，流体静力学这一章 以压强为中心，阐述静压强的特性，静压 强的分布规律，以及作用面上总压力的计 算。1静止流体中应力的特性2流体平衡微分方程3重力场中流体静压强的分布规律4流体的相对平衡5液体作用在平面上的总压力6液体作用在曲面上的总压特性一：应力的方向沿作用面的内法线方 向。特性二：静压强的大小与作用面方位无关。1 欧拉方程2.全微分方程自然界常见的质量力是重力，因此，在 流体平衡一般规律的基础上，研究重力作 用下流体静压强的分布规律，更有实用意 义。等压而:

2、压强相等的空间点构成的而性质：Ho基本方程：1 卩=Po + pghpg气体压强的分布1对流层z 、50256p = 101 .3 1 KPaI 44300 丿2.同温层11000 一p = 22 .6 exp 6334 丿压强的度量1绝对压强和相对压强绝对压强以无气体分子存在的完全真空为 基准起算的压强。相对压强是以当地大气压为基准起算的压 强。P = Pabs 一 P2 真空度当绝对压强小于当地大气压，相对压强便 是负值，又称负压，这种状态用真空度来 度量。例21立置在水池中的密封罩（如图26） 所示，求罩内A、B、C三点的压强。1测压管高度、测压管水头Z 称为位置高度或位置水头。称为测压

3、管高度或压强水头。嬴称为测压管水头。2 真空高度pg例22密闭容器（图2-9）,侧壁上方装 有U形管水银测压计，读值hP=20cm。试 求安装在水面下3.5m处的压力表读值。例23用U形管水银压差计测量水管A、B 两点的压强差（图2-10） o已知两测点的 高差 z=0.4m,压差计的读值hP = 0.2 mo 试求A、B两点的压强差和测压管水头差。典型二类问题1直线2旋转例24水车沿直线等加速度行驶，水箱长=3m,高H=1.8m,盛水深h=1.2m（图 试求确保水不溢出，加速度的允许值。例25如图2 12图所不，一个开口的圆柱 形容器，高为H,底面半径为R,旋转前盛 满水。现以等角速度绕其铅

4、直轴旋转。1 证明液体随容器作等角速度旋转吋，液体 的等压面是旋转抛物面；2当容器停止旋转时，剩余的水的深度仅 为寸日（心2）,求。的值。工程上除要确定点压强之外，还需确定 流体作用在受压面上的总压力。对于气体， 因各点的压强相等，总压力的大小等于压 强与受压面面积的乘积。对于液体，因不 同高度压强不等，计算总压力必须考虑压 强的分布。计算液体总压力，实质是求受 压面上分布的合力。1总压力的大小和方向P = PcA2总压力的作用点2.6液体作用在曲面上的总压实际的工程曲面，如圆形贮水池壁面、 圆管壁面、弧形闸门以及球形容器等，多 为二向曲线（柱面）或球面。本节着重讨 论液休作用在二向曲面上的总压力。铅垂分力水平分力合力 总压力作用线与水平面夹角压力体1实压力体2虚压力体3混合压力体