流体力学华中农业大学

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1、1）仅在重力作用下，静止流体中某一点的静水压强随深度按线性规律增加。当容器敞开时，液面压强po为大气压强pa，则方程为：2）仅在重力作用下，静止流体中某一点的静水压强等于表面压强加上流体的容重与该点淹没深度的乘积。复习：3）水平面是等压面§2—3压强的计算基准和量度单位p21一、压强的两种计算基准绝对压强(AbsolutePressure):是以绝对真空状态下的压强(绝对零压强)为基准计量的压强，以p'(pabs)表示；相对压强(RelativePressure):是以当地大气压为基准计量的压强。以p表示；两者之间的关系：p=p'–pap

2、a–大气压强二、压强的三种量度方法1、用单位面积上的压力表示：(力/面积)国际单位(pa)N/m2；工程单位kgf/cm2；2、以大气压的倍数表示：标准大气压：atm1atm=101.325kPa（温度为0oC时海平面的压强）工程大气压：at1at=1kgf/cm2（相当于海拔200m处的正常大气压）例如，303.975kPa,相对大气压就是3个标准大气压3、用液柱高度表示;常用水柱高(m)或汞柱高(mmHg)表示。1atm相当于；1at相当于；单位的换算见表2-1;p24例题1如图所示,液面压强为一工程大气压,水的容重γ=9.8kN/m

3、3，求液面以下0.7m处A点的绝对压强及相对压强，并用不同的单位表示。解：1、用应力单位表示：A点相对压强为：A点绝对压强为：2、用工程大气压表示：因工程大气压pa=98kPa，所以用工程大气压表示时，则A点的绝对压强：AhP0=PaA点相对压强为：3、用液柱高度表示：（1）用水柱高表示：A点绝对压强为：A点相对压强为：（2）用水银柱高表示：A点绝对压强为：A点相对压强为：例题2:在封闭容器内装有水，其自由表面压强po=68.6kPa。求水面以下2m处N点的绝对压强，相对压强及真空度。如图所示：NhP0

4、压强；N点的相对压强；结果表明：容器内N点产生负压;1、若人所能承受的最大压力为1274KPa(绝对压强)，则潜水员的极限潜水深度为多少？想一想2、潜水员在海水(ρ=1030kg/m3)中50m深处承受的压强是多少？测量流体的压强是工业上普遍的要求。常用的测压计有弹簧金属式、电测式和液柱式三种液柱式测压计：直观、方便、经济§2－4液柱测压计p24一测压管测压管(PizometricTube):是以液柱高度为表征测量点压强的连通管。一端与测点连接，另一端与大气相通。适用范围：测压管适用于测量较小的压强(相对压强小于0.2大气压，不能用于测量

5、高压。)由等压面原理计算：Ahp0水银测压计U形测压计水银测压计二、压差计测定两点间压强差的仪器。金属测压计适用范围：用于测定较大压强。真空计适用范围：用于测量真空。1、为什么U型测压管中常用水银做工作流体？1、压缩性小；2、汽化压强低；3、密度大。2、测压管的管径不应小于1cm，为什么？避免毛细管现象§2—5作用于平面上的液体压力p27两种方法：解析法和图解法。一、解析法结论：作用于液体中的任意形状平面的总静水压力P，大小等于受压面面积A与其形心点的静压强pc之积。dFxhphchdpyycyDDP自由液面CyoαdApaab静面矩压力

6、中心(低于形心)：根据合力矩定理：总压力方向：与作用面垂直并指向作用面。p28(2-5-2)p28(2-5-3)公式(2-5-2)和(2-5-3)就是求压力中心的公式。惯性矩式中：Jx——面积A绕ox轴的惯性矩；Jc——面积A绕其与ox轴平行的形心轴的惯性矩；ye——压力中心沿y轴方向至受压面形心的距离；yD——压力中心沿y轴方向至液面交线的距离；yc——受压面形心沿y轴方向至液面交线的距离；A——受压面的面积。由于Jc/ycA总是正值，则yD>yc,说明压力中心D点总是低于形心C。例1一铅直矩形闸门，已知h1=1m，h2=2m，宽b=1

7、.5m，求总压力的大小及其作用点。h1h2BAPyDbycCD解：力的大小：作用点：静水压力P可以大于容器中液体的重量,也可以小于其重量,它与容器中的液体的多少无关。这一现象称静压奇象。P=γhA虚设液面p29yohcP自由液面αpa二静水压强分布图静水压强分布图绘制原则：(一般绘相对压强分布图)1、根据基本方程式p=h绘制静水压强大小；2、静水压强垂直于作用面且为压应力。(方向:垂直于作用面)h1h2h1hhABhh2h1AB三、静水总压力图解法水静压力等于压强分布图的体积,其作用线通过压强分布图的形心，该作用线与受压面的交

8、点便是压力中心D。作用在矩形平面上的静水总压力大小:总压力为压强分布图的体积方向：垂直指向作用面。hhABh作用点：LPeePLp1p2例2用图解法计算例1的总压力大小与作用点的位置。解：