《流体力学》第章流体静力学.ppt

§2-1 平衡流体上的作用力   静止流体的应力特性 §2-2 流体平衡的微分方程 压强差公式 压强差公式 三、等压面 §2-3 重力场中的平衡流体 §2-3 重力场中的平衡流体 §2-4 静压强的计算与测量 例. 图示测压计用到两种不同的介质，问 p1 =? §2-3 非惯性坐标系中静止液体的压强分布 应用达朗伯尔原理 将动力学问题变为静力学问题 （以下考虑均质不可压缩重力流体） 等压面是一族水平平面，同绝对静止。 二、容器作匀加速直线运动 dp=? [acos? dx+(asin? ?g)dz] 质量力垂直分量决定沿深度的压强变化规律 三、容器绕垂直轴作匀角速度旋转 1. 压强分布 压强沿径向增大 随深度向下增加 依参考压强而变 例2. 圆柱形开口容器内盛有一半水。当容器绕它的垂直轴匀速旋转时，作用在容器底面上的静水总压力与旋转前有何不同，为什么？ 一、静压强的计算标准 2.4 静压强的计算与测量 绝对压强(P’):以绝对真空为零点 起算的压强。 相对压强(P): 比当地大气压强Pa 大多少的压强。(计 示压强或表压强) 当地大气压 Pa 三者之间的关系：P=P’-Pa 绝对压强：Absolute Pressure。 当地大气压：Atomspheric Pressure。 真空度：Vacuum。 表压强：Gage Pressure 正 压：相对压强为正值 （压力表读数）。 负 压：相对压强为负值。 一、静压强的计算标准 2.4 静压强的计算与测量 当PPa时 绝对压强=当地大气压+计示压强（表压） 计示压强=绝对压强-当地大气压 当PPa时 绝对压强=当地大气压-真空度 真空度=当地大气压-绝对压强 当流体的绝对压强低于当地大气压强时，就说 该流体处于真空状态。比当地大气压小多少的压强 叫做真空度。 真空度=大气压强-绝对压强 一、静压强的计算标准 2.4 静压强的计算与测量 二、静压强的计量单位 2.4 静压强的计算与测量 1.从压强的基本定义出发，用单位面积上的力表示。 国际单位：Pa [N/㎡] 工程单位：bar 2.用大气压的倍数表示。 标准大气压：atm (15℃，北纬45度海平面) 工程大气压：at 3.用液柱的高度来表示。 水柱高度：mH2O 汞柱高度：mmHg 常用换算关系： 1atm=1.03323at=101325Pa=1.01325bar=760mmHg=10332.3mmH2O 1at=98070Pa=10000mmH2O=735.6mmHg 三、静压强的测量 2.4 静压强的计算与测量 流体静力学基本方程式在工程实际中有广泛的 应用。液柱式测压计的测量原理就是以流体静力学 基本方程为依据的，它用液柱高度或液柱高度差来 测量流体的静压强或压强差。下面介绍几种常见的 液柱式测压计。 1. 测压管 2. 差压计 3. 微压计 三、静压强的测量 2.4 静压强的计算与测量 测压管：一根玻璃直管或U形管，一端接在被测器壁的孔口上， 另一端与大气相通。 计示压强 绝对压强 三、静压强的测量 2.4 静压强的计算与测量 测压管：一根玻璃直管或U形管，一端接在被测器壁的孔口上， 另一端与大气相通。 计示压强 绝对压强 三、静压强的测量 2.4 静压强的计算与测量 测压管：一根玻璃直管或U形管，一端接在被测器壁的孔口上， 另一端与大气相通。 计示压强 绝对压强 三、静压强的测量 2.4 静压强的计算与测量 U型管压差计 U型管压差计两侧装有 不同密度的气体 三、静压强的测量 2.4 静压强的计算与测量 微压计 静压平衡 变动液体体积相等 绝对压强 图中M点的表压强用那一段液柱高度表示？ 二、 液柱式测压计 同一流体介质中， 等高点上压强相同 同一介质的测压计 2.4 静压强的计算与测量 h1 p1=pa+γ汞h2+ γ水h1 不同流体介 质分段计算 例题 2.4 静压强的计算与测量 γ 重度 p pa pa 例题 双液测压计内是酒精和水银。测量时，细管内压强为p的液面比大气压下的液面低h。试用 d1 ，d2，d3 和h 表示压强 p（表压强）。 例题 p pa pa 两种情况下交界面的压强