流体静力学-
流体静压强及其特性
静止流体
概念：流体宏观质点之间没有相对运动
包括：
静压强
定义：流体处于平衡状态时的压强
特性
流体静压强的方向与作用面相垂直，并指向作用面的内法线方向
平衡流体任一点各向静压强大小相等，与作用面的方位无关，只与该点位置有关
压强
表示形式：绝对压强、计时压强和液柱式测压计（真空度）
换算：Pm=Pab-Pa
三种计量单位
应力单位
大气压
液柱高度
常用换算关系：
1 atm=1.03323at=101325 Pa=760 mmHg=10.33mH2O 1at=98070Pa=735.6mmHg=10000 mmH2O
液压式测压计
测压管
原理：是以液柱高度为表征测量点压强的连通管。一端与被测点容器壁的孔口相连，另一端直接和大气相通的直管。
适用范围︰测压管适用于测量较小的压强，
但不适合测真空。
U形测压计
原理：测量时，管的一端与大气相通，另一端与被测容器相接，然后根据U型管中液柱的高度差来计算被测容器中流体的压力。
U型管内装有重度大于被测流体重度的液体工作介质。
它是根据被测流体的性质、被测压力的大小和测量精度等来选择的。 注意︰工作介质与被测流体相互不能掺 混。
差压计
原理：U型管差压计用来测量两个容器或同一容器(或管道等)流体中不同位置两点的压力差。
范围：如果测量较小的液体压力差时，也可以采用倒置式U型管差压计。如果被测量的流体的压力差较大，则可采用双U型管或多U型管差压计。
倾斜式微压计
原理：斜管微压计的结构:由一个大容器连接一个可以调整倾斜角度的细玻璃管组成，其中盛有重度为y( =pg )的工作液体。
范围：当测量微小压强或压强差
液体的相对平衡
等加速水平直线运动： （等压面为一簇倾斜平面）
等加速非水平直线：等压面为一簇与水平面成 角的平行面，斜率为定值
等角速度旋转：抛物面
平衡液体对壁面的作用力
解析法：
图解法：有限制，由此可见，液体作用在底边平行于水平面的矩形平面上的总压力，等于静压力分布图的面积与矩形平面宽度的乘积。p=p0+ρgh
静止流体对曲面壁作用力、压力体
受力
水平：
铅直：
压力体
压力体体积的组成:⑴受压曲面本身;
⑵通过曲面周围边缘所作的铅垂面;⑶自由液面或自由液面的延长线。
压力体的种类:
实压力体和虚压力体。
实压力体和虚压力体。
实压力体的流体作用面为压力体的内表面虚压力体的流体作用面为压力体的外表面。
流体静力学基本方程
公式：
规律：1.仅在重力作用下，静止流体中某一点的静水压强随深度按线性规律增加。
2.仅在重力作用下，静止流体中某一点的静水压强等于表面压强加上流体的容重与该点淹没深度的乘积。
3.自由表面下深度h相等的各点压强均相等——只有重力作用下的同一连续连通的静止流体的等压面是水平面。
意义
物理意义：ρgz+p=单位质量流体的位置势能+单位质量流体的压强势能=C
几何意义：静止流体中各点的测压管水头都相等，测压管水头线为一水平线
使用条件：静止、连续、连通的介质同一均质流体、质量力仅有重力和同一水平面
流体平衡的微分方程
欧拉平衡微分方程
表面力
质量力
物理意义：质量力的方向是压强递增的方向
适用条件：理想流体、实际流体；可压缩与不可压缩流体；绝对、相对静止
质量力的势函数：dP=pdU
势函数：函数U为流场的势函数
有势力：存在势函数的质量力
等压面
定义：同种连续静止流体中，静压强相等的点组成的面
特性
等压面也是等势面
等压面与质量力垂直
两种互不相混的静止流体的分界面必为等压面
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