静水压强与静水总压力.ppt

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1、前进水力学水静力学水静力学的任务:研究液体平衡的规律及其实际应用。主要内容：静水压强及其特性重力作用下静水压强的基本公式压强的计示、单位及量测作用于平面上的静水总压力作用于曲面上的静水总压力结束2.1静水压强及其特性静止液体作用在与之接触的表面上的水压力称为静水压力，用ΔP表示。面平均静水压强静水压强单位：N/m2、kN/m2、Pa、kPa前进ΔAΔPPT（1-1）（1-2）（1-2）静水压强及其特性1．静水压强的方向垂直指向作用面，即与受压面的内法线方向一致2．任一点静水压强大小和受压面方向无关，作用于同一点上各方

2、向的静水压强大小相等。表明任一点的静水压强仅是空间坐标的函数，压强p是一个标量，即p=p(x,y,z)返回AB方向特性hpcpcpc大小特性2.2静水压强基本公式yzxZ+dzZ在液面上，z=z0，p=p0，则故有dz压强由两部分组成：静水压强的基本公式举例返回Z0PdAyxP+dPP0h作用在为微分柱体上的作用力有：柱体顶面总压力柱体底面总压力柱体自重液面上的气体压强p0单位面积上高度为h的水柱重ρgh静水压强基本公式前进xzyp0AZZ——单位位能，——单位压能，——单位势能，静止液体内各点的测压管水头等于常数。

3、静止液体内各点的单位势能相等。位置水头压强水头测压管水头位置水头的正负只与基准面有关，点的位置在基准面模以上为正，以下为负。压强水头的正负与基准面无关但与测压管液面有关（大气压强的作用面）。测压管水头既与基准面有关又与测压管液面有关。等压面由压强相等的点连成的面，称为等压面。2.等压面必与质量力正交注意：连通容器连通容器连通器被隔断前进1.在平衡液体中等压面就是等势面等压面具有两个性质：1.平衡液体的自由表面是等压面。2.不同流体的交界面是等压面。3.讨论等压面必须保证是同一种连续介质2.3压强的量度与量测压强的计示

4、绝对压强相对压强若将当地大气压强用pa表示，则有——指绝对压强小于大气压强的数值，用pk来表示举例举例——以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强，用p′表示——以当地大气压作为零点计量的压强，用p表示。真空及真空度压强的单位应力单位：工程大气压单位：液柱高度：1个工程大气压=98kN/m2=10m水柱=736mm水银柱前进压强的测量——利用静水力学原理设计的液体测压计1.测压管AhpaBAhLα2.U形水银测压计Aρρmhb3.差压计ABs△h=ABs△h油=返回举例xx2.4静水总压力的计算图解法解析法

5、——适用于任意形状平面——适用于矩形平面返回作用于平面上的静水总压力的计算静水压强分布图把某一受压面上压强随水深变化的函数关系表示成图形，称为静水压强分布图。的绘制规则：1.按一定比例,用线段长度代表该点静水压强的大小2.用箭头表示静水压强的方向,并与作用面垂直举例返回静水总压力的大小:其中b为矩形受压面的宽度；Ω为静水压强分布图形的面积；静水总压力的方向：垂直并指向受压面静水总压力的作用点（压力中心或压心）：通过压强分布体的重心（或在矩形平面的纵对称轴上，且应通过压强分布图的形心点）举例当静水压强分布图为三角形时，

6、压力中心D离底部的距离为hDhCFpdAcDLCLD0bLbDbC解析法——作用于任意形状平面的静水总压力前进MhL举例返回静水总压力的大小静水总压力的作用点Ic——平面对于通过其形心点且与Ob轴平行的轴线的面积惯性矩IbL——平面对于Ob轴与OL轴的面积惯性积作用于曲面上的静水总压力h水平分力FPxFPz铅直分力静水总压力FPb大小：方向：与水平方向的夹角作用点：过FPx和FPz的交点，作与水平方向成α角的线延长交曲面于D点举例前进曲面上静水总压力的水平分力等于曲面在铅垂投影面上的静水总压力。曲面上静水总压力的垂

7、直压力等于压力体内的水体重。压力体返回压力体应由下列周界面所围成：受压曲面本身自由液面或液面的延长面通过曲面的四个边缘向液面或液面的延长面所作的铅垂平面ABABABC举例返回上边界下边界侧边界铅垂分力的方向同侧，向下。异侧，向上返回p0=pa已知：p0=98kN/m2，h=1m，求：该点的静水压强h解：ppa在容器壁面上同水深处的一点所受到的压强有多大？该点所受到的有效作用力有多大？例1：如图已知，p0=98kN/m2，h=1m，求：该点的绝对压强及相对压强p0=pah解：例2：如图已知，p0=50kN/m2，h=1

8、m，求：该点的绝对压强及相对压强p0h解：pa相对压强为什么是负值？什么位置处相对压强为零？返回例题如图示复式比压计,已知油的比重为0.8,水银的比重13.6,求A、B两点的压强差?0.6m0.3m0.2m水油水银0.4m水0.5mABCCDDEEFGG解：返回0.6m0.3m0.2m水油水银0.4m水0.5mABCCDDEEFGGABpaPa