《流体力学》第二章流体静力学

第二章流体静力学，2-1平衡流体的作用力2-2流体平衡的微分方程2-3重力场中平衡流体2-4静压的计算和测量，流体力学的基本部分，第二章流体静力学，流体静力学着重讨论了外力作用下流体平衡状态的规律以及流体在工程实践中的应用。这里说的停止包括绝对停止和相对停止。使用地球作为惯性参考坐标系，流体相对于惯性坐标系停止时，流体称为绝对静止。如果流体相对于非相关参考坐标系固定，则流体处于相对静止状态。流体处于静止状态或相对静止状态时，两者都不显示粘性。也就是说，切向应力全部为零。因此，从流体静力学中得出的结论既适用于实际流体，也适用于理想流体。2-1平衡流体的力，第二章流体静力学，1，质量力，2，表面力，3，理想流体(或停止流体)内的应力特性，1，质量力，2.1平衡流体的力，与流体微观质量大小相关，集中在微观质量中心的力质量力包括重力、直线运动惯性力、离心惯性力等。第二，表面力，2.1平衡流体的作用力，大小与表面面积相关，作用于流体表面的力的分布。表面力为：1 .沿曲面法线方向的压力2。沿表面切向的摩擦力，根据牛顿内摩擦定律，流体静止时的流体内摩擦力为0，平衡流体表面力为流体的静压力，流体静压力的定义为2.1平衡流体的力，区域 a中的平均流体静压力P，A点中的流体静压力为P，流体静压力：作用于一个区域的平均压力或一点的压力。流体静压力是具有大小、方向和作用点的矢量力。流体矢量表面积，流体静态压力，(矢量)，(标量)无方向，证明：微四面体力分析，py，pn，px，pz，y方向的力平衡示例，例如，静态流仅具有指向激活面的法向应力(压力)。性质2，2.1平衡流体的力，2-2流体平衡微分方程，(静流体)，1，欧拉平衡方程，2章流体静态，2，质量力势能函数，3，等压微分方程，(流体平衡条件)，1现在，我们来分析作用于这个流体微观团的外力的平衡条件。我知道上节所述流体静压力的特性是作用于微元件平行六面体的表面力只有静态压力。微元素的平行六面体中心点处的静态压力设置为p，作用于六个平面中心点的静态压力可以基于泰勒(G.I.Taylor)系列展开。例如，垂直于x轴的左侧和右侧两个平面中心点处的静态压力分别为1，Euler平衡方程，2.2流体平衡微分方程，去除2阶以上的极小量后，分别为和1，Euler平衡方程，2.2流体平衡微分方程，以及平行立方体为微元，因此沿每个微元垂直于x轴的左侧和右侧2微元面的总压力为：同样，垂直于y轴的下面和前面两个微元素面的总压力为：和，1，欧拉平衡方程，2.2流体平衡微分方程和与轴垂直后，前两个微元素面的总压力分别为：作用于流体微组的外力除了静态压力外还有质量。如果流体微观质量的平均密度为，则质量力沿三个轴，f，质心M(x，y，z)定义，p，f，A，B，流体微观体积的力分析，质量力投影，左侧微观面压力，左侧，压力差公式，(静态流体中两点之间的微小元素距离)，压力差公式，质量力f和ds的点积：2.2流体平衡微分方程，第二，质量力的电势函数，欧拉平衡方程合成形式，坐标函数设置为以下关系，即在静止流体中空间点的坐标增量为dx，dy，dz时，压力差公式，2.2流体平衡微分方程，第二，质量力的潜在函数，坐标函数是质量力的潜在函数，称为潜在质量力。2.2流体平衡微分方程，2，质量力的电势函数，结论：流体只能在潜在质量力的作用下平衡。等压面、3、等压面、等压面是在每个点垂直于此点的质量力矢量，等压面是各向同性平行平面，相对静止的质量力包括惯性力！2.2流体平衡微分方程，两个非混合平衡液体连接面是等压面，dW=0，即W=C等压面是等电位面，由液体压力相同的各种点组成的平面或表面，2-3重力场的平衡流体，(均匀不可压缩重力流体)，重力场的平衡流体是流体静力学的重要内容，第二章流体静力学，2-3重力场中的平衡流体，(不可压缩的均匀重力流体)，1。静态基本方程，压力差公式有一个，重力作用下静态液体的压力分布，积分静态基本方程，Z轴垂直向上，2.3重力场中的平衡流体，重力作用下停止流体的每个点上单位重量流体的总势能相同，物理意义相同，Z单位重量流体的位置势能p/g单位重量流体的压力势能J/N或静态基本方程的物理意义和几何意义，2.3重力场的平衡流体，P0静态流体参考点压力h=z0-z静态流体的一点在基准面下的垂直深度，2.3重力场的平衡流体在重力作用下停止流体的每个点上单位重量流体的总势能相同。这是静止液体的能量守恒定律。流体静态压力=自由液面P0单位液体水平的液体柱重力，pa，真空，4，1，3，2，z=0或饱和蒸汽压，p=0，标记为绝对压力，也就是说，任何水平面都是等压面。2.3重力场中的平衡流体，(2)静止流体中任意点的静态压力由两部分组成。一部分是自由表面的压力P0；另一部分是从该点到自由标高的单位面积液体柱重量gh。在重力作用下的静止液体中，静态压力根据深度按线性规律变化。也就是说，随着深度的增加，静态压力值成比例增加。2-4静压计算和测量、第二章流体静压、1、静压计算基准、2、静压测量单位、3、静压测量、1、静压计算基准、2.4静压计算和测量、绝对压力(P):绝对真空零点计算的压力相对压力(P):比区域大气压力Pa大多少。(压力或表压力测量)，本地大气压Pa的关系：P=P-Pa，绝对压力：AbsolutePressure。当地大气压力：AtomsphericPressure。真空度