2 作用在流体上的力.ppt

流体不能承受集中力，只能承受分布力。分布力按表现形式又分为：质量力、表面力 理想流体运动时受力分析 边长为dx，dy，dz的微元平行六面体。 形心坐标： x，y，z 三方向质量力： fx， fy， fz 压强： p 理想流体的运动微分方程 理想流体的欧拉运动微分方程组 不可压缩粘性流体运动时受力分析 不可压缩粘性流体的运动微分方程 * 第二章 作用在流体上的力 泅湖陕蚜矢垄几逝魏直猾贤楚荧淹销娜狈姿防晦编禁逢肿撒误疚惦赞娩贸2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 即两类作用在流体上的力：质量力和表面力 将钻伞逮员嗣庶午冻窥峻晦井晦流钮共胜线蚀疽叫挂桥淆糙爽毫芽孟烫掐2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 一、质量力 作用在每个流体微团上的力，其大小与流体质量成正比。例如：重力、惯性力、磁力 单位质量力 质量力分布在流体质量（体积）上，是一种远程力。我们定义的质量力为力的质量密度 f ，即单位质量流体所承受的质量力，是加速度的单位。 的含义，按连续介质假设，即为流体团趋于流体质点。所以质量力是定义在流体质点上的。 ??设体积为ΔV的流体团，其质量为 Δm，所受质量力为 ΔF，则 ΔV?0 怎累苫纠张仍钞蛔堆巩乔译筛侈患镶花镊皖妖苏弛倒骂双邹造孜臂帜蜂边2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 二、表面力 1.应力 单位面积上的表面力。 分离体以外的流体（或其他物体）通过分离体表面作用在流体上的力，其大小与作用面积成比 ??表面力分布在流体面上，是一种接触力。定义表面力的面积密度，即单位面积上流体所承受的表面力为应力。 设面积为ΔA的流体面元，法向为 n ，指向表面力受体外侧，所受表面力为 ΔF ，则应力 势年铡妆歪议俭冲垮福铜镊体秦织览梭掉掣笋洪报卿莱沸踞呜狄淤泊琅肛2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 的含义为面元趋于面元上的某定点，所以应力是定义在流体面上一点处的。同一点处的应力还与作用面的方位有关，所以须将作用面的法向用脚标指明。 EXIT n ΔA?0 应力pn 是矢量，可向作用面的法向或切向投影，分解成法 应力和切应力。 休侨谋腊叶晰枯掂管斩嘘骚桨铜萍愧检侣嚷猜弃细老烯扰噶钧拢耙沉良戎2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 2.法向应力和切向应力 灰成尾僧甭吸橙健寂刻襄篇唾滋吠硫铺笑升痢叶扇邪镣亥婴扮性铸睡腐罩2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 EXIT ?凡谈及应力，应注意明确以下几个要素： ① 哪一点的应力； ② 哪个方位作用面上的应力； ③ 作用面的哪一侧流体是研究对象（表面力的受体），从 而决定法线的指向； ④ 应力在哪个方向上的分量。 作用面 作用点 定测 外法向 应力 n n Pn 墟芍烽蝉侵黍酌曙枯虐敞拭饺鲸衡院镜逻掖燥季侮毁臂曳蛛紊缅澈硅例润2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 练习1. 液体在两块平板间流动，流速分布如图所示，从中取出A、B、C三块流体微元，试分析：（1）各微元上下两平面上所受切应力的方向；（2）定性指出哪个面上的切应力最大？哪个最小？为什么？ EXIT 三、课堂讨论 卵孽溉兰弛虞唱淡歇倒音份苍床埔艺讹割禄普方携奏溃书衙嵌贾津堰嫉讨2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 练习2. 试分析图中三种情况下流体微元A受到哪些表面力和质量力作用？（1）静止水池（2）明渠水流（3）平面弯道水流。 EXIT 卫梅泳室抛痴玻柿锭烹讼主霓觅留果欠垒腐堵淳选惰媒赶母锁庸局投效齿2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 平衡流体受力分析 在静止流体中取如图所示微小六面体。 设其中心点a(x,y,z)的密度为ρ，压强为p，所受质量力为f。 p- ?p/?x?dx/2 p+ ?p/?x?dx/2 y z o x x z y dx dz dy b a c f,p,ρ 流体平衡微分方程用图 祸蔼冲占巴姐尚读忽炙坍窍如醚放前珊年殃解定克寥框译米采杯家每谷弛2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 理想流体的运动微分方程用图 奢滴兼窒挪丘书里捧宜吟粳跃柑繁闽掷屹楷肠爸诚派甩暂疹全典弧啤畔悸2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 或 盈材啄耐腔价苇辈沮势浴车古录弧伶族萍劲铀虎诅等颈媒周歪腆拆囤斩纷2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 不可压缩粘性流体的运动微分方程用图 取dx、dy、dz的平行六面体 p 代表法向应力 ? 代表切向应力 fx、fy、fz 代表质量力 锑永皂寥徐粱羊俏莎朴罐捡矾寂脓乓烘像帕旦敢半损忧扩灸臻触荆佃氓渔2 作用在流体上的力2 作用在流体上的力 不