流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律第二章

流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律第二章第二章流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律第一節(jié)流體靜壓強(qiáng)及其特性第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律第二章流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律流體靜止是運(yùn)動中的一種特殊狀態(tài)。其特點(diǎn)是：不顯示粘滯性不存在所產(chǎn)生運(yùn)動的力學(xué)性質(zhì)不存在切向應(yīng)力不能承受拉力流體靜力學(xué)的中心問題是研究流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律。第一節(jié)流體靜壓強(qiáng)及其特性Δω:隔離體表面某一微小面積Δp:微小面積Δω上的總壓力Δω面上的平均壓強(qiáng)為：pcp=Δp/ΔωN/m2當(dāng)所取面積無限縮小，即Δω→0，則平均壓強(qiáng)的極限值為：p=limΔp/ΔωN/m2。Δω→0這個極限值p稱為該點(diǎn)的靜壓強(qiáng)。某一容器內(nèi)靜止水體部分水體Δω

Δp

第一節(jié)流體靜壓強(qiáng)及其特性流體靜壓強(qiáng)的兩個特征：流體靜壓強(qiáng)的方向必定沿著作用面的內(nèi)法線方向任意點(diǎn)的流體靜壓只有一個，它不因作用面的方位改變而改變靜壓強(qiáng)的單位為帕（Pa)，1Pa=1N/m2第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律在靜止液體中任取一點(diǎn)A，已知A點(diǎn)在自由表面下的水深h，自由表面壓強(qiáng)為p0，靜止液體中壓強(qiáng)分布如圖:討論A點(diǎn)所在表面Δω與自由表面相重合的垂直小圓柱體。此時，作用于軸向上的外力有：1.上表面壓力，方向垂直向下：P0=p0

Δω；2.下底面靜水壓力，方向垂直向上：P=p

Δω；3.柱體重力，方向垂直向下：G=γ

h

Δω4.柱體側(cè)面積的凈水壓力在軸向投影上為零。hAΔωpP0第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律p

Δω

γ

h

Δω

p0

Δω=0化簡后：p=p0+γ

hp：靜止液體中任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)，單位：kN/m2或kPaP0：表面壓強(qiáng)，單位：kN/m2或kPa；γ：液體的容重:單位：kN/m3；h：研究點(diǎn)在自由表面下的深度，單位：m。公式p=p0+γ

h為靜水壓強(qiáng)基本方程式。也叫靜水力學(xué)基本方程式。公式的含義：在同一條件下，某液體的容重γ和表面壓強(qiáng)p0是常數(shù)，所以，靜水壓強(qiáng)p與水深h成正比。第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律幾個重要概念等壓面流體中壓強(qiáng)相等的各點(diǎn)組成的面為等壓面。如：液體與氣體的交界面；處于平衡狀態(tài)下的兩種不同液體得分界面；靜止、同種類、連續(xù)液體的水平面。絕對壓強(qiáng)以完全真空為零點(diǎn)計算的壓強(qiáng)。用PA表示。第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律幾個重要概念相對壓強(qiáng)以大氣壓強(qiáng)為零點(diǎn)計算的壓強(qiáng)，用p表示。即：p

pA

pa正壓:pA

pa；負(fù)壓：pA

pa真空度某點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)不足于一個大氣壓的部分（負(fù)壓的絕對值)，用pk表示。真空度總在0~98kN/m2的范圍內(nèi)變動在建筑設(shè)備工程的水，氣輸送過程中，水泵吸水管，虹吸管，風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口經(jīng)常會有真空度的計算和測量第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律在我們今后的工程計算中：通常采用相對壓強(qiáng)。常用的壓強(qiáng)表示方法：單位面積上的壓力單位：kN/m2工程大氣壓的倍數(shù)如1個工程大氣壓。液柱高度如m水柱，mm水柱，mm汞柱。h=pa/γ=98kN/m2/9.8kN/m3=10mH20=10000mmH20hHg=98kN/m2/133.38kN/m3=735.6mmHg第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律不同壓強(qiáng)單位的相互關(guān)系為：1個工程大氣壓≈10mH2O≈735.6mmHg≈98kN/m2≈98000Pa壓強(qiáng)測量儀器：液柱測壓計金屬壓力表真空表第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律問題：假設(shè)某棟住宅樓層高為3m，六樓住戶水龍頭靜水壓力為15m水柱，請問，一樓住戶水龍頭的靜水壓力是多少？1F6F5F4F3F2FP6=15m3mP1=?第二節(jié)流體靜力學(xué)的分布規(guī)律問題答案已知六樓水龍頭處的