流体力学第2章分析.ppt

水体中某点压强产生8m的水柱高度，该点的相对压强为多少？相当于多少大气压？ §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 工程结构和工业设备都处在当地大气压的作用下，采用相对压强往往能使计算简化。 Pa Pa 开口容器可忽略大气压沿高度的变化，则液面下某点的相对压强等于 工业用的各种压力表，测得的压强是相对压强。 2. 真空度 真空度是指绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值（pv）。 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 【例2-1】立置在水池中的密封罩如图所示，试求罩内A、B、C三点的压强。 【解】 B点压强 A点压强 C点压强 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 【解】 B点压强 A点压强 C点压强 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 C点真空度 2.3.4 测压管水头 1. 测压管高度、测压管水头 静力学基本方程的另一种形式 式中z——位置高度或位置水头。 物理意义是单位重量液体 具有的，相对于基准面的重力势能，简称势能。 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 ——测压管高度或压强水头。 物理意义是单位重量液体具有的压强势能，简称压能。 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 测压管 液体沿测压管上升的高度hp 是可以用测压管直接量 测的高度。 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 ——测压管水头。 是单位重量液体具有的总势能。 静力学基本方程表示：静止液体中各点的测压管水头相等，测压管水头线是水平线。其物理意义是静止液体中各点单位重量液体具有的总势能相等。 2. 真空高度（当测点的绝对压强小于当地大气压时） 槽内的液体沿玻璃管上升的高度hv hv称为真空高度。 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 测压管 测压管是利用液柱高度表达压强的原理制成的简单的测量装置。 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 测量较大压强或负压时，常采用压力表和真空表。 金属测压计与真空计 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 【例2-2】密闭容器，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。 【解】 容器内水面压强 压力表读值 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 【例】如图所示水银测压计是一U形测压管，管内装有水银，求A点的压强。 【解】 NN为等压面，则在N-N面上 U形管左边 U形管右边 所以 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 【解】 则： 【例2-3】用U形管水银压差计测量水管A、B两点的压强差。已知两测点的高差△z=0.4m，压差计的读值hp=0.2m。试求A、B两点的压强差和测压管水头差。 【解】 设高度h，作等压面MN， 压强差 由 pN=pM §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 压强差 测压管水头差，由前式 整理得 §2.3 重力场中流体静压强的分布规律 2.5.1 解析法 1. 总压力的大小和方向 液体作用在dA上的微小压力： 作用在平面上的总压力： §2.5 液体作用在平面上的总压力 h α O y A dA dP y x 作用在平面上的总压力： 积分 ，为受压面A对Ox轴的静矩，代入上式 §2.5 液体作用在平面上的总压力 hC h α O y A dA dP y x C yC 2. 总压力的作用点 根据合理矩定理 将 代入上式化简，得 §2.5 液体作用在平面上的总压力 hD hC h α O P y A dA dP y x C yC 积分 ，为受压面 A对Ox轴的惯性矩，代入上式： D yD 由惯性矩的平行移轴定理， ，代入上式 §2.5 液体作用在平面上的总压力 上式中 ，故 ，即总压力作用点D一般在 受压面形心C之下。 上式不能写成 【例2-6】矩形平板一侧挡水，与水平面夹角α=30°，平板上边与水面齐平，水深h=3m，平板宽b=5m。试求作用在平板上的静水总压力。 【解】 总压力大小 §2.5 液体作用在平面上的总压力 【解】 总压