PDF《第二章 流体静力学》

0 = dW 等压面即为等势面 等压面即为等势面 流体力学 2.3 重力场中的平衡流体 条件 条件 连通的静止流体,只在 连通的静止流体,只在z z向有 向有 重力作用, 重力作用,z z 正方向垂直向上 正方向垂直向上 方程 方程 ? ? ? ? ? ? ? ? ? = ? ? ? ? = ? ? ? = ? ? ?

0 1

0 1

0 0

1 0 z p g y p x p ρ ρ ρ g dz dp ρ ? = 压强只是 z 的函数,z 方向压强梯度为负 压强只是 z 的函数,z 方向压强梯度为负 流体力学 不可压缩流体压强分布1 g dz dp ρ ? = 均质不可压缩流体 均质不可压缩流体 gh p p ρ + =

2 1 ρ ρ = = 常数 常数 z z2

2 与自由面等高 与自由面等高 gh p p a ρ + =

1 流体力学 不可压缩流体压强分布2 gh p p a ρ + =

1 密度为 密度为 ρ ρ ,高度为 ,高度为 h h 的一段液柱的重量 的一段液柱的重量 公式的意义 公式的意义 在铅垂方向,压强与淹深成线性关系 在铅垂方向,压强与淹深成线性关系 等压面为水平面 等压面为水平面 gh p p ρ + =

2 1 流体力学 帕斯卡原理 gh p p ρ + =

2 1

1 2 p p δ δ = 充满液体的连通器内,一点的压强变化可 瞬时间传递到整个连通器内 充满液体的连通器内,一点的压强变化可 瞬时间传递到整个连通器内 F1=ps1 F2=ps2 s1 s2 液压机 液压机 P.86 P.86 流体力学 几何意义和能量意义1 液体静压强分布的另一种表达方式 液体静压强分布的另一种表达方式 由由Cgz p + ? = ρ g dz dp ρ ? = C g p z = + ρ 同一种静止液体中任意点的z + p/ρg 总是常数 同一种静止液体中任意点的z + p/ρg 总是常数 流体力学 几何意义和能量意义2 几何意义 几何意义 位势头或 位置水头 位势头或 位势头或 位置水头 位置水头 z 测压管高度或压强水头 测压管高度或压强水头 测压管高度或压强水头 液体中某点在压强作用下液体沿测压管上 液体中某点在压强作用下液体沿测压管上 升的高度 升的高度 g p ρ 流体力学 几何意义和能量意义3 测压管水头 测压管水头 测压管水头 g p z ρ + 测压管内液面相对于基准面的高度 测压管内液面相对于基准面的高度 C g p z = + ρ 同一种静止液体中各 点测压管水头均相等 同一种静止液体中各 点测压管水头均相等 流体力学 几何意义和能量意义4 测压管水头线 测压管水头线 测压管水头线 连接各点测压管水头的液面线,若测压管 连接各点测压管水头的液面线,若测压管 开口通大气,则液面线各点压强均为 开口通大气,则液面线各点压强均为 p pa a 流体力学 几何意义和能量意义5 物理意义 物理意义 单位重量液体的位置势能 单位重量液体的位置势能 z g p ρ 单位重量液体的压强势能 单位重量液体的压强势能 g p z ρ + 单位重量液体的总势能 单位重量液体的总势能 同种静止液体中单位重量液体的总势能相等 同种静止液体中单位重量液体的总势能相等 C g p z = + ρ 流体力学 2.4 静压强的计算与测量 基准 绝对真空 绝对真空 当地大气压强 当地大气压强 绝对压强 绝对压强 p p 计示压强 计示压强 (表压) (表压) p pm m 真空压强 真空压强 p pv v 可压缩问题 可压缩问题 不可压缩问题 不可压缩问题 流体力学 绝对压强、表压、真空压强 绝对压强总为正 绝对压强总为正 a m p p p ? = 表压有正有负 表压有正有负 表压为负,取其绝 表压为负,取其绝 对值,为真空压强 对值,为真空压强 p p p a v ? = 流体力学 大气压强的测量 pa pv H 大气压强随当地经纬 大气压强随当地经纬 度,海拔高度及季节 度,海拔高度及季节 时间的不同而不同 时间的不同而不同 1标准大气压 1.013*105Pa 1标准大气压 1.013*105Pa 760mmHg H = 流体力学 单管测压计 只能测量液体压强 只能测量液体压强 被测压强必须高于当地大气压强 被测压强必须高于当地大气压强