流體靜力學(xué)第四組

情景二鍋爐汽包水位的測量小組分工：制作PPT：馬凌云演講：姚遠(yuǎn)搜集資料：董宏偉牛星宇作用在流體上的力1.表面力：作用于流體的表面和作用的面積成正比的力。切向分力表面力法向分力曲線運(yùn)動質(zhì)量力：2.質(zhì)量力：作用于流體的每一質(zhì)點(diǎn)上與質(zhì)量成正比的力。重力慣性力直線運(yùn)動流體上的作用力流體平衡的微分方程式

求流體平衡時(shí)的壓強(qiáng)分布規(guī)律，從微元體的受力平衡關(guān)系著手，建立平衡微分方程式，然后通過積分得到基本規(guī)律應(yīng)用到整個(gè)流體。1．方程的推導(dǎo)在靜止流體中取出一微元正交六面體，微元體中心處壓強(qiáng)p，坐標(biāo)（x、y、z）

流體平衡的微分方程式流體平衡微分方程又稱歐拉（Euler）平衡微分方程。物理意義：表明壓強(qiáng)增加的方向和質(zhì)量力作用方向是一致的。對于靜止的流體，壓強(qiáng)是沿著重力作用方向遞增的。等壓面微分方程式等壓面方程 表明等壓面的形狀決定于單位質(zhì)量力fx、fy、fz等壓面三個(gè)性質(zhì)：

等壓面必與質(zhì)量力正交等壓面就是等勢面兩種不相混合液體的分界面必是等壓面物理意義※當(dāng)連續(xù)不可壓縮的重力流體處于平衡狀態(tài)時(shí),在流體中的任意點(diǎn)上,單位重量流體的總勢能為常數(shù)。單位重量流體的位勢能單位重量流體的壓強(qiáng)勢能之和為總勢能對圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)列靜力學(xué)方程或◆流體靜壓力基本方程流體靜壓力基本方程幾何意義：測壓管水頭靜止液體中任一點(diǎn)的位置水頭與壓強(qiáng)水頭之和，即測壓水頭為常數(shù)。液體靜壓力分布的基本規(guī)律液體靜壓力等值傳遞規(guī)律（Pascal定律）；在重力作用下，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度h線性增加；在重力作用下，深度相同的各點(diǎn)靜壓強(qiáng)相同。等壓面是一水平面；在重力流體中，任意一點(diǎn)的靜壓力由兩部分組成：一部分是自由表面上的壓力；另一部分是該點(diǎn)到自由表面的單位面積的流體重力。液體靜壓力分布圖

按可畫出絕對壓強(qiáng)分布圖。表面壓強(qiáng)按帕斯卡定律，等值傳遞，加在相對壓強(qiáng)分布圖上。絕對壓強(qiáng)：以完全真空為基準(zhǔn)計(jì)量的壓力。

計(jì)示壓強(qiáng)：以當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為基準(zhǔn)計(jì)量的壓強(qiáng)。

真空：當(dāng)被測流體的絕對壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)時(shí)，測得的計(jì)示壓強(qiáng)為負(fù)值，此時(shí)，流體處于真空狀態(tài)。靜壓力的計(jì)算與測量一、靜壓力的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)二、靜壓力的計(jì)量單位壓強(qiáng)的三種度量單位1.從壓強(qiáng)的基本定義出發(fā)，用單位面積上的力表示。國際單位：Pa[N/㎡]

工程單位：kgf/㎡2.用大氣壓的倍數(shù)表示。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：atm(0℃，海平面)

工程大氣壓：at（1kgf/㎡）3.用液柱的高度來表示。水柱高度：mH2O

汞柱高度：mmHg常用換算關(guān)系：1atm=1.03323at=101325Pa=1.01325bar=760mmHg=10332.3mmH2O1at=98070Pa=10000mmH2O=735.6mmHg流體壓強(qiáng)的量測是工程上最基本的要求。所有的流體機(jī)械在關(guān)鍵部位均要量測壓強(qiáng)的大小，以保證安全運(yùn)行。按作用原理不同，可分為1、液體測壓計(jì)2、金屬測壓表機(jī)械式測量法3、電測法：傳感器將壓強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N電學(xué)量（電壓、電流、電容、電感等），利用各種儀器測量這些電學(xué)量，再經(jīng)過相應(yīng)換算求出壓強(qiáng)值。三、靜壓力的量測1.測壓管

結(jié)構(gòu)最簡單的液柱式測壓計(jì)◆流體靜壓強(qiáng)的測量和液柱式測壓計(jì)原理：直接用同種液體的液柱高度來量測液體中某一點(diǎn)的壓強(qiáng)。量測范圍：一般小于0.2at。2.U形管測壓計(jì)

構(gòu)造：如圖所示，U形管一端與測點(diǎn)相連，另一端與大氣相通，管內(nèi)彎曲部分裝有水銀或其它密度較大而又不會混合的液體。測壓管復(fù)式水銀測壓計(jì)（U形多管壓力計(jì)） 如圖所示，利用2－2、3－3、4－4等壓面，即可求得U型多管壓力計(jì)水測定兩點(diǎn)間壓強(qiáng)差的儀器a．π形比壓計(jì)用于量測壓差較小的情況b．U形比壓計(jì)可測量兩點(diǎn)較大的壓差3.差壓計(jì)測壓表（PressureGage）

構(gòu)造：最常用的是一種管環(huán)式測壓表，里面有一根彎曲的黃銅管，當(dāng)液體相對壓強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)，黃銅管發(fā)生變形，由齒輪帶動指針發(fā)生變化。

彈簧管式波紋膜式1.液體作用在平面上的總壓力在靜止液體中，有一和液面呈夾角α的任意形狀的平面z軸和平面垂直由流體靜壓強(qiáng)