流体力学第二章

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1、流体力学,流 体 力 学 基 础,流体力学,第二章 流体静力学,流体静力学研究流体在静止状态下的受力平衡规律及其在工程中的应用 根据力学平衡条件研究静压强的空间分布规律，确定各种承压面上静压强产生的总压力，是流体静力学的主要任务 2.1 流体静压强特性 2.2 流体平衡微分方程 2.3 重力场中静水压强的分布 2.4 平面上的总压力计算 2.5 曲面上的总压力计算,流体力学,2.1 流体静压强特性,1、静压强的垂向性 2、静压强的各向等值性,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,2.3 重力场中静水压强的分布,重力场中流体的平衡方程,流体力学,液体静力学基本方程

2、,流体力学,流体力学,流体力学,绝对压强、相对压强与真空值 标准大气压 p标准 =13.610009.810.76=101.293KN/m2,流体力学,绝对压强 pabs 相对压强 pr,负压 真空 真空压强,流体力学,等压面的应用,U形水银测压计,流体力学,例：在管道M上装一复式U形水银 测压计，已知测压计上各液面及 A点的标高为：1=1.8m， 2=0.6m，3=2.0m，4=1.0m， A=5=1.5m。试确定管中A点压强。 解：,流体力学,水头、液柱高度与能量守衡,流体力学,流体力学,2.4 平面上的总压力计算,压强分布图,流体力学,流体力学,总压力计算的解析法 1.静止液体总压力的大

3、小,流体力学,2. 静止液体总压力的作用点 合力矩定理：合力对任一轴的力矩等于各分力对同一轴力矩之和,流体力学,惯性矩的平行移轴定理,流体力学,圆,矩形,流体力学,流体力学,总压力计算的图解法 适用于上、下边与水面平行的矩形平面上的静水总压力及其作用点位置。 1.静止液体总压力的大小,流体力学,2. 静止液体总压力的作用点,梯形压强分布,三角形压强分布,流体力学,例：某干渠进口为一底孔引水洞，引水洞进口处设矩形平面闸门，其高度a=2.5m，宽度b=2.0m。闸门前水深H=7.0m,闸门倾斜角为60。求作用于闸门上的静水总压力的大小和作用点。 解析法,压力图法,流体力学,流体力学,2.5 曲面上

4、的总压力计算,1. 静水总压力的大小,静水总压力在X方向投影,流体力学,静水总压力在z方向投影,流体力学,静水总压力的大小,2. 静水总压力的方向,流体力学,3. 静水总压力的作用点,流体力学,压力体的绘制,压力体由三部分构成 (1) 曲面本身 (2) 通过曲面周界的铅垂面 (3) 自由液面或其延续面 实压力体和虚压力体,流体力学,例：某水闸弧形闸门，宽度 b=10m，圆弧半径R=8.5m，圆心O与水面齐平，中心角为45。求作用在闸门上的静水总压力的大小、方向和作用点。,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,流体力学,