水力学-学生复习(第2版)-140604

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1、第一节水力学的定义、任务和发展简史水力学是研究液体平衡和机械运动规律水力学第一章绪论及其应用的一门学科。(学生复习)水静力学水动力学河海大学第二节液体的连续介质模型第三节液体的主要物理性质质量和重量m质量和重量均质液体V液体质点是一个“宏观小、微观大”的液粘滞性m非均质液体lim体单元。压缩性V0V水的密度3表面张力1000kgm/33汽化压强水银的密度m13.610kgm/1粘滞性牛顿内摩擦定律τ的方向流动性du运动较慢的液层作用于运动较快的液层上静止液体在切应力作用下，发生连续变FAdy形的特性。的切应力，其方向与运动方向相反；du

2、粘滞性运动较快的液层作用于运动较慢的液层上dy液体一旦运动，液体内部就具有抵抗剪的切应力，其方向与运动方向相同。切变形的特性，以内摩擦力形式抗拒流之τ：切应力，即为单位面积上的内摩擦力。间的相对运动。液体运动时，相邻液层间的切应力与剪切变形的速率成正比。动力粘度μ运动粘度ν流体分类μ是流体的主要物理性质之一，与流体所动力粘度μ与密度ρ之比定义为运动粘牛顿流体：如水、空气、水银等处的运动状态无关。度2/s。非牛顿流体ν，单位为mμ是温度T和压强p的函数，一般情况•宾厄母（宾汉）塑性流体：如泥下，p的影响很小，主要与温度T有关。浆、血浆等实验表明：•拟塑性流体：如橡胶、油漆

3、等•液体μ值随温度T升高而减小；•膨胀流体：如生面团、淀粉糊等•气体μ值随温度T升高而增大。2压缩性第四节作用于液体的力表面力：作用于液体表面或截面上且与作用面积压缩性即液体体积随所受压力增大而减小的特性。成正比的力。如压力、切应力等。体积压缩系数：液体体积的相对压缩值与压强增量PFplimlim之比。d/VVAA00AA第二章水静力学dp质量力：施力体不需要与液体相接触。如重力、惯性力等。fFM/体积弹性系数：体积压缩系数的倒数FxxffFM/yy1dpMKfFM/d/zzVVffifjfkxyz第一节概

4、述第二节静水压强及其特性第三节液体平衡微分方程及其积分1Pf0静水压强特性及其分布规律PdPxplimxA0AdA1P作用与平面和曲面的静水总压力f0——欧拉平衡微分方程yy静水压强的方向总是垂直指向于作用面1Pf0z静止液体中任一点处各方向的静水压强大z小都相等dp()fdxfdyfdzxyz3第四节重力作用下的静水压强分布规律标准大气压、工程大气压绝对压强、相对压强1个标准大气压强水静力学基本方程p＝76cm水银柱在其底部所产生的压强绝对压强：以绝对真空为计算零点得到的zCg＝10.33m水柱在其底部所

5、产生的压压强≈101.4kN/m2ppghppghabsa0ρgh：单位面积上液柱的重量1个工程大气压强相对压强：以当地大气压强为计算零点得液体中任意两点1,2的压强关系＝73.6cm水银柱在其底部所产生的压强到的压强＝10m水柱在其底部所产生的压强ppgh21pgh≈98kN/m2r负压、真空、真空高度水头与单位能量等压面的应用负压pzC静止液体内部等压相对压强ppprabsag面是水平面这一结当时pppabsa，r0，Pr为负值，即为负压z：位置水头或单位位能p论，只能适用于互相真空：出现负压，表示存在真空。“有真空必g：压强水头或单位势能

6、连通的同一种液体，p有负压，反之亦然”。z：测压管水头或单位总势能对于互不联通的液体gppp真空高度hva则不适用。v该式表明：静止流体内各点的测压管水头(或单gg位总势能)均相等。4水银压差计水银压差计空气压差计pghyapg()y12pgBmhgappgha12()pg()zhpgzghAABBmppg()zz()ghABBAm倾斜式空气压差计例题静水压强分布图pp12'g(shain)pg()()()()gggAm1232m34545静水压强分布图

7、静水压强分布图第六节作用于平面上的静水总压力解析法图解法常见图形的A，yc及Ic值解析法小结解析法求解平面静水总压力解析法适用力的大小：PpAghAcc于置于水中任意方位和任意形状力的方向：垂直指向受压面的平面。Ic力的作用点：yDycyAc6压力图法小结三角形压强分布图压力图法求解平面静水总压力其大小为：压力图法适用于求上、下边与水面平行力的大小：Pb12的矩形平面上的静水总压