《水力学基础复习课》PPT课件.ppt

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1、水力学基础复习课液体的基本特征与连续介质的概念连续介质的概念：即假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。液体的基本特性是：易流动性、不易压缩、均匀等向的连续介质。国际单位：kg/m3一个标准大气压下，温度为4℃，水密度为1000kg/m3。密度：是指单位体积液体所含有的质量。液体的容重：是指单位体积液体所具有的重量。国际单位：N／m33.粘滞性粘滞性及粘滞力：当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在着相对运动，则质点间要产生内摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，此内摩擦力又称为粘滞力。粘滞性

2、使得断面流速分布不均匀。粘滞性是产生水头损失的根本原因。内摩擦力的计算公式-----牛顿内摩擦定律或流速梯度：衡量流速不均匀大小，从而影响内摩擦力大小为动力粘滞系数牛顿内摩擦定律：作层流运动的液体，相互邻近层间单位面积上所作用的内摩擦力（或粘滞力），与流速梯度成正比，同时与液体的性质无关。为运动粘滞系数，国际单位：m2/s牛顿内摩擦定律的适用条件：层流运动和牛顿液体。内摩擦力在静止液体中不存在。作用在液体上的力按特点分：表面力和质量力。1.表面力作用于液体的表面，其大小与受作用的表面面积成比例的力，称为表面力。如摩

3、擦力、水压力、边界对液体的反作用力应力：单位面积上所受的力。压强：垂直指向作业面的应力。（本课程主要研究的是压强）切应力：平行作业面的应力。2.质量力质量力是作用在每个液体质点上其大小与液体的质量成正比。如重力、惯性力。单位质量液体所受到的质量力，称为单位质量力，用表示。等压面的概念由压强相等的点连成的面，称为等压面。等压面可以是平面，也可以是曲面。注意：等压面概念使用时必须是同一水平面上相连的同种液体。举例：液体自由表面即为等压面，其压强为大气压。对于重力液体等压面有：同种液体，统一高程（或水平面）压强相同，两点

4、间压差看高差。连通容器连通容器连通器被隔断前进水头和单位势能的概念xzyp0AZZ——位置水头，——压强水头，——测压管水头，静止液体内各点的测压管水头等于常数。单位位能单位压能单位势能静止液体内各点的单位势能相等。三、静水力学的基本方程p0=pa已知：p0=98kN/m2，h=1m，求：该点的静水压强h解：ppa四、压强的计示、单位及测量压强的计示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

5、——以当地大气压作为零点计量的压强，用p表示。真空度（或真空压强）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水柱压=736mm水银柱压例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=1m，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？？压强单位1）以应力单位表示:压强用单位面积上受力的大小，即应力单位表示，为：或Pa，kPa，可记为2）以工程中大气

6、压表示:1工程大气压＝98kPa3）水柱高表示:由于水的容重为常量，水柱高h的数值反映了压强的大小。三者关系：1工程大气压＝98kPa=10m水柱压强的测量——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=作用于平面壁上的静水总压力静水压强分布图1、相对压强分布图绘制原则（1）用有向线段（或箭头）长度代表该点静水压强的大小。（2）用箭头的方向表示静水压强的方向，必须垂直并指向受压面。2、相对压强分布图绘制方法选择上下两点，计算压强大小，

7、定性绘出两点的箭杆长度，连接箭杆尾端，标注两点压强大小，图形中间以箭头填充。ABC静水压强绘制示意图ABpaPa+ρgh画出下列AB或ABC面上的静水压强分布图ABρghBABCABAB一作用在矩形平面上的静水总压力(解析法)静水总压力的计算公式静水总压力的计算公式总压力作用点D总比作用面形心点C低一些。只有当受压面水平时，两点重合。一作用在矩形平面上的静水总压力(图解法)(一)、静水总压力的大小b：受压面宽度：Ω:静水压强分布图的面积（1）当压强分布图为梯形时：（2）当压强分布图为三角形时：第2章水静力学一作用在

8、矩形平面上的静水总压力（图解法）（二）静水总压力的方向和作用点静水总压力的方向:垂直指向受压面。作用点：总压力P的作用点D必位于受压面纵向对称轴上，同时总压力P的作用线必然通过分布图的形心，则压力中心的位置于受压面边缘的距离e为：（1）当压强分布图为梯形的时：（2）当压强分布图为三角形时：第2章水静力学如图所示，某挡水矩形闸门，门宽b=2m，一侧水深h1=4