工程流体力学 流体静力学.ppt

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;lIN2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=Pnp=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0f0f0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(fdr+fdy+:p=C或dp=0的平面或曲面。+fdy+fd=0或f·d=0|*(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