流体力学第二章ppt课件.ppt

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1、质量力:指某种力场作用在流体的每一个质点上，大小与受作用的流体质量成正比的力。表面力:是指作用于流体表面上，大小与作用表面积成正比的力。根据力的作用方式不同单位质量力轴向分力切向分力法向分力单位:N/kg单位:Pa流体的主要物理性质流体的基本特性易流动性连续性流体的惯性流体的粘性库仑实验验证了流体粘性的存在平板试验说明了内摩擦力与哪些因素有关给出了牛顿内摩擦定律的经验公式或hydyuu+duabcdU与两流层间的速度差du及流层的接触面积A成正比,和流层间距dy成反比。与流体种类有关。与流体的压力大小无关。或牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律

2、§1.3流体的力学模型一、连续介质模型流体力学中将流体假设为由连续分布的流体质点组成的连续介质。不考虑复杂的微观分子运动。表征流体性质和运动特性的物理量和力学量为时间和空间的连续函数，可用数学中连续函数这一有力手段来分析和解决流体力学问题。二、理想流体实际流体都具有粘性。当粘性力对流动影响很小时，假设流体没有粘度，这种无粘度的假想的流体模型称为理想流体。引入理想流体模型后，大大简化了流体力学问题的分析和计算。三、不可压缩流体不计压缩性和热胀性（ρ=c）而对流体物理性质的简化第二章流体静力学掌握流体静压强及其特性，理解和掌握相对平衡时流体

3、静压强的分布规律，测量和表示方法及点压强的计算。熟练掌握作用于平面和曲面壁上流体总压力的计算。会推导欧拉平衡方程，理解欧拉平衡微分方程的物理意义。§2.1流体静压强及其特性流体静力学的主要任务：根据诸作用力的平衡关系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。一.流体静压强的概念ABCDACDB二.流体静压强的两个重要特性1、流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。2、静止流体中任一点处的静压强大小与其作用面的方向无关只与该点位置有关。NN质量力表面力证明：取微小四面体O-ABC静压强大小与方向无关与该点的位置有关§2.

4、2流体静压强的分布规律一、液体静压强的基本方程ldAGhP2P1静止液体中，压强随深度按直线变化的规律。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密度和重力加速度的乘积两部分所组成。下哦那个这两个部分可以看出，压强的大小与容器的形状无关。因此，不论盛液体容器的形状怎么复杂，只要知道液面压强和该点在液面下的深度，就可以求出该点的压强。p0h液体静力学基本方程式由于断面1，断面2是任意断面，可得液体中任意两断面压强普遍关系式应用压强关系式求静止液体内某一点的压强设液面压强为p0，液体密度为深度相同的各点，压强也相同。这

5、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。因此得出结论，水平面是等压面。静止液体任一边界面上压强的变化，将等值的传到其他各点。p0hp0h2h1Z0Z2Z1p1p2位置水头压强水头测压管水头液体静压强分布规律只适用于静止，同种，连续液体。两种密度不同互不混合的液体，在同一容器中处于静止状态，一般是重的在下，轻的在上，两种液体之间形成分界面，这种分界面既是水平面又是等压面。静止的液体和气体接触的自由面，受到相同的气体压强，所以自由面是分界面的一种特殊形式，它既是等压面，也是水平面。12●●h如果同一容器或

6、同一连通器盛有多种不同密度的液体，要从某一种液体中某一点的已知压强，求另一种液体中另一点的位置压强时，必须先求出两种液体间的分界面的压强，进而求出未知的压强。如果这两种液体不是直接相连的，那么就应该求出相互连通的各段液体的分界面的压强。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也仍然适用。由于气体密度很小，在高差不大的情况下，可忽略气柱产生的压强，认为空间各点气体压强相等。例如液体容器，测压管，锅炉等上部的空间，我们就认为各点的压强也是相等的。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，等温面。－、

7、绝对压强、相对压强、真空度绝对压强：以绝对真空状态的压强为零点计量的压强值。相对压强：以当地大气压作为零点计量的压强值。真空度：以当地大气压作为零点计量的小于大气压的数值。因此，绝对压强的数值只可能为正，而相对压强的数值则可正可负。§2.3压强的计算基准和量度单位二.压强的度量单位1.应力单位以单位面积上的力表示，即力/面积，国际标准是N/m2，以符号Pa表示。2.大气压单位以大气压的倍数表示标准大气压（符号），即0℃时海平面上的压强，数值上1等于101.325或760工程大气压（符号），相当于海拔200m处正常大气压，即1等于98kP

8、a。3.液柱高度以液柱高度来表示，常用水柱或汞柱高度，其单位为或 。一封闭水箱，如图所示，水面上压强p0=85kN/m2，求水面下h=1m点C的绝对压强、相对压强和真空压强。已知当地大气压pa=98kN/m