流体力学-第2章(W)教程.ppt

流体力学;Chapter 2 Fluid Statics 第二章 流体静力学; 流体静力学着重研究流体在外力作用下处于平衡状态的规律及其在工程实际中的应用。 这里所指的静止包括绝对静止和相对静止两种。以地球作为惯性参考坐标系，当流体相对于惯性坐标系静止时，称流体处于绝对静止状态；当流体相对于非惯性参考坐标系静止时，称流体处于相对静止状态。 流体处于静止或相对静止状态，两者都表现不出黏性作用，即切向应力都等于零。所以，流体静力学中所得的结论，无论对实际流体还是理想流体都是适用的。;第一节 流体静压强及其特性;第一节 流体静压强及其特性;py;表面力;第二节 流体静压强的分布规律;第二节 流体静压强的分布规律;第二节 流体静压强的分布规律;二、分界面和自由面是水平面;三、气体压强的计算;第三节 压强的计算基准和度量单位;第三节 压强的计算基准和度量单位;压强度量方法;第四节 液柱测压计;二、压差计;三、微压计;【例】 已知密闭水箱中的液面高度h4=60mm， 测压管中的液面高度h1=100cm，Ｕ形管中右端 工作介质高度，如图所示。试求Ｕ形管中左端 工作介质高度h3为多少？ 【解】 列1—1截面等压面方程，则 （a） 列2—2截面等压面方程，则 （b） 把式（a）代入式（b）中 =0.1365(m)=136.5(mm);第五节 作用于平面的液体压力;力大 小：作用在任意位置、任意形状平面上的水静压力值 等于受压面面积与其形心点所受水静压强的乘积。 方 向：沿受压面的法向方向。 作用点：？;静水奇象;;常见图形的几何特征量;二、图解法(规则的矩形);例题2－5;例题2－5;第六节 作用于曲面的液体压力;; 实压力体：当液体与压力体在同一侧时就叫实压力体， 形象地讲就是压力体里装有液体（不一定装满）。 此时由于液体的作用，PZ的方向向下。 虚压力体：液体与压力体不在同一侧就叫虚压力体， 这时压力体内没有任何液体，PZ的方向向上。;蓄水容器上有三个半球形的盖 已知：H＝2.5m，h＝1.5m R＝0.5m。 求：作用于三个半球形盖的 水静压力。;不论是潜体还是浮体，Px＝0。因为铅直方向的投影面积相等， 因此相互抵消。 Pz：压力体内液体的重量。 潜体的压力体就是物体的体积，因为上下面的压力体抵消掉一部分。 浮体的压力体就是浸没在液体中体积。 Pz就是浮力的大小等于物体排开液体的重量。（阿基米德浮力定律） GPz——沉底 重力和浮力之间的关系： G=Pz——可处处平衡 (潜水艇、鱼类) GPz——浮出水面，直到G=Pz’.;第七节 流体平衡微分方程 ;压强P＝P(x,y,z)是坐标的连续函数，由全微分定理,等号左边是压强P的全微分。;等压面：流体中压强相等的各点组成的平面或曲面。 等压面就是等势面，等压面方程为：Xdx+Ydy+Zdz=0 表明： 当流体质点沿等压面移动距离ds时，质量力所作的微功为零。 而质量力和位移ds都不为零，所以，必然是等压面与质量力正交。 这就是等压面的重要特性。 ???如：静止的流体，质量力只有重力，方向为铅直向下，所以水平面就是等压面。 ;第八节 液体的相对平衡;二、容器等角速旋转运动中液体的平衡 ;等压面方程为： 自由面方程： p＝0 ;1.盛满水的圆柱形容器，盖板中心开一个小孔 ;2.盛满水的圆柱形容器