流体力学A2-2资料.ppt

提 示 上次课主要内容 第二章 流体的平衡 例2：有一贮水容器如图所示，箱体高h=2m，上部为一半径为R=1m的半球形盖，容器一侧装有压力表，读数为96120Pa，已知水的 R h h/2 H 折合自由液面 z x o 第二章 流体的平衡 课堂例题与练习 密度为1000kg/m3，求水对半球形盖的总压力。 解：由题可知，题中没有给出自由液面，在确定压力体方面遇到了障碍。但是题中给出了压力表所在位置及其读数pg，由此可将pg折合成具有自由液面的液柱高度H，即： 第二章 流体的平衡 课堂例题与练习 # 对于顶盖，其总压力的水平分力为0，因此其总压力等于总压力的垂直分力： 第二章 流体的平衡 课堂例题与练习 课堂小结、下次课内容、作业 课堂小结 1.压强的计量 2.液体的相对平衡 3.静止液体作用在平面上的总压力 4.静止液体作用在曲面上的总压力 5.静止液体作用在潜体和浮体上的总压力 下次课内容： §3-1 ~§3-4 作 业： P28-29 2-5, 2-9 * * * 完成作业情况如何? 课间答疑 作用在流体上的力 流体静压强及其特性 流体平衡微分方程 流体静力学基本方程 压强的计量 作用在流体上的力 流体静压强及其特性 流体平衡微分方程 流体静力学基本方程 压强的计量 液体的相对平衡 静止液体作用在固体壁面上的总压力 §2-5 压强的计量 二、液柱式测压计 1. 测压管 1) 结构：一根直径均匀的玻璃管，直接连在需要测量压强的容器上。如图所示。直径一般不小于10mm。 或 第二章 流体的平衡 2) 测量原理：用测得的液柱高度，利用静压强计算公式。 §2-5 压强的计量 第二章 流体的平衡 3) 优点：结构简单、测量直接而准确； 缺点：只能测量较小的压强； 注意事项：最好采用连接装置。 4) 常用测量压强仪器除有液柱式测压计外，还有金属压强计和电测式测压计等。液柱式测压计其工作液体一般为水、酒精、四氯化碳和水银等。 2. U形管测压计 1) 结构：由装在刻度板上的U形玻璃管构成。如图所示。管子的一端与需测压强的地方相接，另一端开口，并与大气相通。管中装有一定密度的工作液体。 §2-5 压强的计量 第二章 流体的平衡 2) 测量原理：根据被测液体的液柱高度和工作液体高度差，利用等压面上压强相等及静压强计算公式。 3) 注意事项： ①可采用串联U形管来测量较高压强； ②U形管可做成差压计；③ 时。 §2-5 压强的计量 第二章 流体的平衡 3.倾斜式微压计 1)结构：由一个液体容器和一个与其连通的倾角可调的玻璃管组成。如图所示。容器与一被测点相接， §2-5 压强的计量 第二章 流体的平衡 管子的一端与容器相接，另一端开口或与另一被测点相联接。容器中装有一定密度(通常为酒精)的工作液体。 2) 测量原理：利用斜管中的液面上升高度和斜管的倾角，利用等压面上压强相等及静压强计算公式。 其中， 3) 说明： ①p1=pa ； ②常将K值直接刻在弧形支架上。 §2-5 压强的计量 第二章 流体的平衡 §2-6 液体的相对平衡 一、匀加速水平运动容器中液体的平衡 1.建立如图所示的直角坐标系,则单位质量力分量分别为 2.任意点静压强：由压强差公式积分，确定任意常数，得 第二章 流体的平衡 z §2-6 液体的相对平衡 3.等压面方程 在自由液面上 4.液体内部静压强计算公式仍可写为 zs为自由液面上任意点的垂直坐标。 等压面为一系列倾斜的平面 第二章 流体的平衡 §2-6 液体的相对平衡 二、等角速旋转容器中液体的平衡 1.建立如图所示的坐标系 单位质量力分量分别为 2.任意点静压强：由压强差公式积分，确定任意常数，得 第二章 流体的平衡 5.结论：重力场中，不论液体是处于静止还是相对静止平衡,液体内部都遵循静压强计算公式。但等压面却各不相同。 §2-6 液体的相对平衡 3.等压面方程： 4.液体内部静压强计算仍可写为 zs为自由液面上任意点的垂直坐标。 在自由液面上 旋转抛物面族 第二章 流体的平衡 §2-7 静止液体作用在固体壁面上的总压力 一、静止液体作用在平壁面上的总压力 1.总压力大小 ?液面上的压强； ?平壁面的面积； ?平壁面形心的淹深 首先解释什么是总压力，总压力的一般数学表达式： （用微元法） 第二章 流体的平衡 §2-7 静止液体作用在固体壁面上的总压力 第二章 流体的平衡 ２.方向：垂直并指向该平壁面。 ２)物理意义：液柱重力； １)一般常用形式： ３.说明： 且另一侧也处于 ３)特例：水平平壁；分层时处理方法