中国石油大学(北京)2流体静力学.PPTVIP

第二章 流体静力学 §1 静压强及其特性 §2 流体静力学平衡方程 §3 压力测量 §4 作用在平面上的静压力 §5 作用在曲面上的静压力 §6 物体在流体中的潜浮原理 §1 静压强及其特性 流体静力学主要研究流体在外力作用下保持静力平衡的规律。 所谓静止是一个相对概念，若流体随容器一起运动，但相对容器没有运动，则对于固定在容器上的参考坐标系来说，容器中的流体是静止的，我们称此种情况下的流体处于相对静止或相对平衡状态 §1 静压强及其特性 在静止流体中，不存在切应力。因此，流体中的表面力就是沿受力面法线方向的正压力或法向力。 §1 静压强及其特性 特性一(方向) 静压力沿着作用面的内法线方向，即垂直地指向作用面。 §1 静压强及其特性—推导 §2 流体静力学平衡方程 §2 流体静力学平衡方程-说明 §2 流体静力学平衡方程-说明 §2 流体静力学平衡方程—推导 §2 流体静力学平衡方程 等势面概念 §2 流体静力学平衡方程 等势面推导 §2 流体静力学平衡方程 应用 §2 流体静力学平衡方程 应用 §2 流体静力学平衡方程 例题 §3 压力测量 §5作用在曲面上的静压力 例题 §5作用在曲面上的静压力 例题 §6物体在流体中的潜浮原理 §6物体在流体中的潜浮原理 §6物体在流体中的潜浮原理 * 流体静力学 就是流体单位面积上所受到的垂直于该表面的力， 即物理学中的压强，称为流体静压力，简称压力 静压力垂直于作用面 特性二(大小) 静止流体中任何一点上各个方向的静压力大小相等，与作用方向无关。只与空间位置有关 练习题1：参考教材，推导流体帕斯卡定律 §1 静压强及其特性 §2 流体静力学平衡方程 §3 压力测量 §4 作用在平面上的静压力 §5 作用在曲面上的静压力 §6 物体在流体中的潜浮原理 第二章 流体静力学 通过分析静止流体中流体微团的受力，可以建立起平衡微分方程式，然后通过积分便可得到各种不同情况下流体静压力的分布规律。 因此，首先要建立起流体平衡微分方程式。 现在讨论在平衡状态下作用在流体上的力应满足的关系，建立平衡条件下的流体平衡微分方程式。 why 下式即为欧拉平衡方程，又称为流体静力学平衡方程 它表征了单位质量流体在质量力和表面力共同作用下的平衡条件。 无论平衡流体受的质量力是哪种类型，流体是否压缩，有无粘性，该方程都普遍适用 下式即为欧拉平衡方程，又称为流体静力学平衡方程 它表征了单位质量流体在质量力和表面力共同作用下的平衡条件。 无论平衡流体受的质量力是哪种类型，流体是否压缩，有无粘性，该方程都普遍适用 + + =0 同理 1. 等压面即等势面 2. 通过任一点的等压面必与该点所受质量力垂直 3. 两种互不相混流体处于平衡状态时，其分界面必为等压面 势函数定义：U=U(x,y,z) 等势面与等压面关系 将以上三式分别乘以、 、 ， 相加得 Step1: 等压面 Step2: 等势面： 平流层 对流层 练习题2：推导对流层与平流层压力分布 ( 设线性温度梯度为 ) 大气对流层 大气平流层 〖例 2-1〗若普通人在温度为 的海平面地区 每分钟平均呼吸为 15次，则在海拔高度为 的 珠穆朗玛峰顶要得到同样的供氧量，问应将呼吸频 率调整到多少? §1 静压强及其特性 §2 流体静力学平衡方程 §3 压力测量 §4 作用在平面上的静压力 §5 作用在曲面上的静压力 §6 物体在流体中的潜浮原理 第二章 流体静力学 水银压力计 差压计 弹簧管压力表 压力传感器 练习题3： 简述以上几种压力测量原理 §1 静压强及其特性 §2 流体静力学平衡方程 §3 压力测量 §4 作用在平面上的静压力 §5 作用在曲面上的静压力 §6 物体在流体中的潜浮原理 第二章 流体静力学 §4 作用在平面上的静压力 合力大小 合力作用点，压心 对比得形心 面积矩 合力作用点，压心 §4 作用在平面上的静压力 比较形心与压心 惯性矩 合力大小 〖例2-2〗如图，某蓄水池水面下倾角为 的边坡 上装有一个矩形闸门，宽度为 ，长度为 ， 由上缘A处的固定铰轴定 位， A点沿坡面到水面长度为 。若忽略闸门自重，求提升闸 门所需的力 。 §4 作用在平面上的静