第二章流体静压强及其分布规律.ppt

2020 3 5 1 第二章流体静压强及其分布规律 第一节流体静压强及其特性第二节流体静力学的分布规律 2020 3 5 2 第二章流体静压强及其分布规律 流体静止是运动中的一种特殊状态 其特点是 不显示粘滞性不存在所产生运动的力学性质不存在切向应力不能承受拉力流体静力学的中心问题是研究流体静压强的分布规律 2020 3 5 3 第一节流体静压强及其特性 隔离体表面某一微小面积 p 微小面积 上的总压力 面上的平均压强为 pcp p N m 当所取面积无限缩小 即 0 则平均压强的极限值为 p lim p N m 0这个极限值p称为该点的静压强 某一容器内静止水体 部分水体 2020 3 5 4 第一节流体静压强及其特性 流体静压强的两个特征 流体静压强的方向必定沿着作用面的内法线方向任意点的流体静压只有一个 它不因作用面的方位改变而改变静压强的单位为帕 Pa 1Pa 1N m 2020 3 5 5 第二节流体静力学的分布规律 在静止液体中任取一点A 已知A点在自由表面下的水深h 自由表面压强为p0 静止液体中压强分布如图 讨论A点所在表面 与自由表面相重合的垂直小圆柱体 此时 作用于轴向上的外力有 1 上表面压力 方向垂直向下 P0 p0 2 下底面静水压力 方向垂直向上 P p 3 柱体重力 方向垂直向下 G h 4 柱体侧面积的净水压力在轴向投影上为零 2020 3 5 6 第二节流体静力学的分布规律 p h p0 0化简后 p p0 hp 静止液体中任意一点的压强 单位 kN m 或kPaP0 表面压强 单位 kN m 或kPa 液体的容重 单位 kN m h 研究点在自由表面下的深度 单位 m 公式p p0 h为静水压强基本方程式 也叫静水力学基本方程式 公式的含义 在同一条件下 某液体的容重 和表面压强p0是常数 所以 静水压强p与水深h成正比 2020 3 5 7 第二节流体静力学的分布规律 几个重要概念等压面流体中压强相等的各点组成的面为等压面 如 液体与气体的交界面 处于平衡状态下的两种不同液体得分界面 静止 同种类 连续液体的水平面 绝对压强以完全真空为零点计算的压强 用PA表示 2020 3 5 8 第二节流体静力学的分布规律 几个重要概念相对压强以大气压强为零点计算的压强 用p表示 即 p pA pa正压 pA pa 负压 pA pa真空度某点的绝对压强不足于一个大气压的部分 负压的绝对值 用pk表示 真空度总在0 98kN m 的范围内变动在建筑设备工程的水 气输送过程中 水泵吸水管 虹吸管 风机吸风口经常会有真空度的计算和测量 2020 3 5 9 第二节流体静力学的分布规律 在我们今后的工程计算中 通常采用相对压强 常用的压强表示方法 单位面积上的压力单位 kN m 工程大气压的倍数如1个工程大气压 液柱高度如m水柱 mm水柱 mm汞柱 h pa 98kN m 9 8kN m 10mH20 10000mmH20hHg 98kN m 133 38kN m 735 6mmHg 2020 3 5 10 第二节流体静力学的分布规律 不同压强单位的相互关系为 1个工程大气压 10mH2O 735 6mmHg 98kN m 98000Pa压强测量仪器 液柱测压计金属压力表真空表 2020 3 5 11 第二节流体静力学的分布规律 问题 假设某栋住宅楼层高为3m 六楼住户水龙头静水压力为15m水柱 请问 一楼住户水龙头的静水压力是多少 2020 3 5 12 第二节流体静力学的分布规律 问题答案已知六楼水龙头处的