重力作用下静止流体的平衡方程概要教程文件.ppt

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1、重力作用下静止流体的平衡方程概要2021/9/172方程推导代入得适用范围重力作用下的平衡状态均质、连续、不可压缩流体积分，得辽宁冶金职业技术学院2021/9/173物理意义单位重量流体对某一基准面的位置势能，简称位能单位重量流体的压强势能，简称比压能位能和压强势能之和,称为单位重量流体的总势能z在重力作用下静止流体中,各点的单位重量流体的总势能是相等的。辽宁冶金职业技术学院2021/9/174P0P1P2Z1Z212在重力作用下静止流体中各点的单位重量流体的总势能是相等的。在流体中任取1、2两点，则辽宁冶金职业技术学院压力水头2021/9/175ZYOh=zp单位重量流体的压强

2、势能，也可表示该点压力折算的液柱高度。几何意义辽宁冶金职业技术学院顶部封闭2021/9/176单位重量流体的位置到基准面的高度，称位置水头单位重量流体的压力水头位置水头和压力水头之和是测压管的液面到基准面的高度，称为静水头z在重力作用下静止流体中各点的静水头都是相等的。单位重量流体具有的能量用液柱高度来表示称为水头。辽宁冶金职业技术学院基准面12AA静水头线在重力作用下静止流体中各点的静水头都是相等的静水头线是水平直线2021/9/177在流体中任取1、2两点，则辽宁冶金职业技术学院2021/9/178P0P1P2Z1Z2图2-5推导静力学基本方程式用图12在静止液体中任取两点l

3、和2点1和点2压强各为p1和p2，位置坐标各为z1和z2另一表达式静力学基本方程的第二种形式辽宁冶金职业技术学院2021/9/1791等压面油水123(a)(b)正确答案思考一下辽宁冶金职业技术学院（b）2021/9/1710ZYOpAzhA点与自由液面之间有根据静力学基本方程的第三种形式h=z0-z静止流体中任意点在自由液面下的深度辽宁冶金职业技术学院2021/9/1711在重力作用下的静止液体中，静压强随深度按线性规律变化，即随深度的增加，静压强值成正比增大。位于同一深度(h＝常数)的各点的静压强相等，即任一水平面都是等压面。三个重要结论(2)在静止液体中，任意一点的静压强由

4、两部分组成：自由液面上的压强p0；该点到自由液面的单位面积上的液柱重量ρgh。(3)静止流体边界上压力的变化，将均匀地传递到流体中的每一点。辽宁冶金职业技术学院------帕斯卡定律2021/9/1712二、静力学基本方程的小结两点假设a.质量力只有重力b.均质不可压缩流体三种形式辽宁冶金职业技术学院三、实例分析例2-2如图所示的连通器内，装有某种液体。小活塞A1的面积为0.2m2,大活塞A2的面积为10m2，在小活塞上施加P1=100kN的压力，试求在大活塞上产生的力P2？（忽略自重、摩擦力）A1A2P1P2辽宁冶金职业技术学院三、实例分析例2-3如图所示的容器内，装有密度为的

5、液体。已知1点的压力p1=64kPa,2点的压力p2=80kPa，求1点和2点的距离△z。z1z212辽宁冶金职业技术学院例2-4油罐内装有相对密度为0.8的油品，装置如图所示的U形管，测压管中工作液体为汞。试求液面的高度H及液面压力p0。0.5m油水▽p0H0.4m0.8m汞1.6mABB`辽宁冶金职业技术学院例2-5如图所示,直径为d=100mm、质量为m=5kg的活塞浸入密度为的液体中处于静止状态。如果浸入深度为200mm,试求测压管中液体的高度x。xhdAA`辽宁冶金职业技术学院例2-6如图所示，在水平桌面上放置了几个不同形状的储液容器，当水深及容器底面积A都相等时，问各

6、容器底面上的液体总压力是否相等？如果把它们放在磅秤上，称出的重量是否相等？为什么？辽宁冶金职业技术学院静压奇象总压力大小与容器的形状无关，液体作用在容器上的总压力与容器所盛液体的重量不是一回事。液体对容器底部的总压力可能大于、小于或等于容器所装液体的重力。G=mg辽宁冶金职业技术学院1、液体受到表面压强p作用后，它将------地传递到液体内部任何一点。A毫不改变B有所增加C有所减少D只传压力不传压强学生练习2、静止流场中的压强分布规律__A仅适用于不可压缩流体B仅适用于理想流体C仅适用于黏性流体D即适用于理想流体又适用于黏性流体3．静止流体压强可以毫不改变向各个方向传递。（）4

7、.等压面是指流体中总机械能相等的各点所组成的面。（）5、作用在流体上的力通常分为剪切力与弹性力两类。（）二、判断是非一、选择答案：1A2D3√4X5X辽宁冶金职业技术学院学生练习作业：P602-77、静止液体自由表面的压强，一定是大气压。（）8、静止液体的自由表面是一个水平面，也是等压面。（）9、水深相同的静止水面一定是等压面。（）10．只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。（）11．作用于平衡流体中任意一点的质量力矢量垂直于通过该点的等压面。（）6、对于平衡流体，其表面力就是压