《我真希望》课件1

第二章流体静力学流体静力学是研究流体处于静止或相对静止时的力学规律及其在工程技术上的应用。第二章流体静力学流体静力学是研究流体处于静止或1压强分布总压力固壁受力分析浮体稳定性平衡的条件任务液压系统原理压力仪器设计浮体稳定性分析应用流体静力学相对平衡液缸,水坝,闸门等水压机,油压系统等比重计,测高仪,分离器等舰船,浮吊,气艇等压强分布总压力固壁受力分析浮体稳定性平衡的条件任务液压系统2第一节流体静压强及其特性流体静压强的定义流体静压强的单位:

Pabarkgf/m2atmat第一节流体静压强及其特性流体静压强的定义流体静压强的单位3流体静压强的特性流体静压强的方向与作用面垂直，并指向作用面。流体在静止时不能承受拉力和切力。任意一点各方向的流体静压强大小相等，与作用面的方位无关。流体静压强的特性流体静压强的方向与作用面垂直，并指向作用面。4在静止流体中任取一微小三棱柱，它在垂直于纸面方向的高度为dl，设柱体底面三边的长度分别为da.db.dc，作用在三个微小侧面上的压强分别为p1,p2,p3

由于这三个压力处于平衡状态，据力学原理，必组成一闭合三角形。根据几何学，这两个三角形相似，则：

即:P1P3P2dbdadcP1P2P3微小三棱柱的平衡在静止流体中任取一微小三棱柱，它在垂直于纸面方向的高度为dl5各点的位置不同，压强可能不同；位置一定，则不论取哪个方向，压强的大小完全相等。因此:流体的静压强只是空间位置的函数。各点的位置不同，压强可能不同；位置一定，则不论取6第二节流体静压强的分布规律倾斜微小圆柱体轴向力的平衡,就是两端压力及重力的轴向分力三个力作用下的平衡。△l△hP1P2GdA液体内微小圆柱的平衡α第二节流体静压强的分布规律倾斜微小圆柱体轴向力的平7流体静压强的分布规律为：静止液体中任两点的压强差等于两点间的深度差乘以容重。

静止液体中任一点的压强是由液面压强和该点在液面下的深度与容重的乘积两个部分所组成。压强的大小与容器的形状无关。深度相同的各点，压强也相同，这些深度相同的点所组成的平面是一个水平面，可见水平面是压强处处相等的面。

水平面是等压面流体静压强的分布规律为：静止液体中任两点的压强差等于两8水静压力水静压力9例题2-1：水池中盛水如图示，已知液面压强为98.07kPa,求A，B，C，D点的静压强。例题2-1：水池中盛水如图示，已知液面压强为98.07kPa10液体静力学基本方程式的另一种表达形式：

两边除以容重并整理得：

位置水头+压强水头=常数

（测压管水头）

液体静力学基本方程式的另一种表达形式：两边除以容重并整理得11测压管水头测压管水头12分界面和自由面是水平面用反证法证明：设分界面不是水平面而是倾斜面。在分界面上任选1、2两点，其深度差为Δh,根据压差关系式：由于液体容重不等于零，要满足上式，则必须Δh=0，即分界面是水平面，不可能是倾斜面。分界面既是水平面又是等压面。分界面和自由面是水平面用反证法证明：由于液体容重不等于零，要13分界面和自由面是水平面这一规律是在静止、同种、连续液体的条件下得到的。如不能同时满足这三个条件，就不能应用上述规律。分界面和自由面是水平面这一规律是在静止、同种、连续液体14例题2-2：容重不同的两种液体，装在容器中，各液面深度如图示，若γb=9.807kN/m3,大气压强98.07kPa,求γa及pA例题2-2：容重不同的两种液体，装在容器中，各液面深度如图示15气体压强计算以上规律，虽然是在液体的基础上提出来的，但对于不可压缩气体仍然适用。由于气体容重很小的特点，在高差不大的情况下，气柱产生的压强值很小，因而可忽略γh的影响．空间中各点气体压强相等。气体压强计算以上规律，虽然是在液体的基础上提出来的，但对于不16等密面是水平面静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面。静止均质流体的水平面是等压面，静止非均质流体呢？取水平轴线的微小圆柱体沿轴向外力的平衡，表现为两端面压力相等水平面上的容重是否变化呢？静止非均质流体的水平面依然是等压面等密面是水平面静止非均质流体的水平面是等压面，等密面和等温面17第三节压强的计算基准和量度单位压强的两种计算基准绝对压强：以绝对真空为零点起算的压强p’相对压强：以当地同高程的大气压强为零点起算的压强p两者关系：p’=p+pa绝对压强只能为正，不能为负；相对压强可正可负（正压、负压）若无特别说明，今后所说压强均为相对压强第三节压强的计算基准和量度单位压强的两种计算基准18引起固体和流体力学效应的只是相对压强的数值，而不是绝对压强的数值。绝大部分测量压强的仪表，都是与大气相通的或者是处于大气压的环境中，因此工程技术中广泛采用相对压强。今后所提压强，如未特殊说明，均指相对压强。绝对压强、相对压强与真空的关系引起固体和流体力学效应的只是相对压强的数值，而不是绝对压强的19相对压强的力学作用

引起固体和流体力学效应的只是相对压强的数值,而不是绝对压强的数值。相对压强的力学作用引起固体和流体力学效应的只20压强的三种量度单位用单位面积上的力表示：PakPa用大气压的倍数来表示：atmat用液柱高度来表示：mmHgmH2O三种单位间的相互换算压强的三种量度单位用单位面积上的力表示：PakPa21例2-3:封闭水箱如图示,自由面的绝对压强为p0=122.6kPa,水箱内水深3m,当地大气压pa=88.26kPa,求1.水箱内绝对压强和相对压强最大值.2.如果p0=78.46kPa,求自由面上的相对压强,真空度或负压.解:12例2-3:封闭水箱如图示,自由面的绝对压强为p0=122.622第四节液柱测压计测压计种类：弹簧管金属式电测式液柱式液柱式：测压管微压计压差计第四节液柱测压计测压计种类：23压差计压差计24例题2-4：对于压强较高的密封容器，可以采用复式水银测压计，如图示，测压管中各液面高程为：▽1=1.5m,