工程流体力学-流体静力学

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,工程流体力学,第二章流体静力学,第二章流体静力学,2-1静止流体的应力特征,2-2流体平衡的微分方程及其积分,2-3重力作用下流体静压强的分布规律,24,流体压强的量测,自定更大浮,第二章流体静力学,2-5,液体的相对平衡,26静止液体作用在平面上的总压力,2-7静止液体作用在曲面上的总压力,历自定通大学,第二章流体静力学(6学时),、本章学习要点:,平衡流体的应力特征,流体的平衡微分方程及其积分,流体静力学基本方程,流体静力学基本概念:等压面、绝对压强、,相对压强、真空值、测压管水头等,液体的相对平衡,静止液体总压力的计算,自定更大浮,2-1平衡流体的应力特征,方向性:平衡流体中的应力垂直于作用面,并沿作用面,的内法线方向。,证明:采用反证法,其要点如下:,1因平衡流体不能承受切应力,即,=0,故p垂直受压面;,lIN,2因流体几乎不能承受拉应力,故,p指向受压面。,自定更大浮,大小性:平衡流体中任一点的静压强大小与其作用面的方位无关,证明:在平衡流体中取如图所示微小四面体OABC,分析作,用在四面体上的力,列x、y、x三个方向力的平衡方程,当四面体的体积趋于零时,可证得P=P、=P2=Pn,p=P(x,y,3),自定更大浮,2-2流体的平衡微分方程及积分,、流体的平衡微分方程,在平衡流体中取如图所示微小正交六面体。分析六面,体在x、y、z方向所受外力,列平衡方程,整理化简得,自定更大浮,0,f,0,f,0,上式也可用矢量方程表示,上式即为流体的平衡微分方程,亦称欧拉平衡微分方程。,对不可压缩和可压缩流体均适用,历自定通大学,流体平衡微分方程的积分,将欧拉平衡微分方程各分式分别乘以dx、dy、d,然后相,加,倍0x+小+2d=(fd+f+fd),由P=p(x,y,z),有,dp=tdx+edy,故得欧拉平衡微分方程综合式(即全微分形式,dp= p(f dr+f dy+f dz.,自定更大浮,四等压面,1定义:p=C或dp=0的平面或曲面。,2.等压面微分方程,fdx+fdy+fd=0或fd=0|*,3非等压面,2等压面,3.等压面的性质,等压面,(1)等压面与等势面重合;,(2)等压面恒与质量力正交。,结论:只受重力作用的连通的同一种液体内,等压面为水,平面;反之,水平面为等压面。,自定更大浮,