(7.3.1)--第3节流体静力学基本方程及其应用.pdf

第第7章章 流体静力学流体静力学 第七章第七章 流体静力学流体静力学 Fluid statics 1 第第7章章 流体静力学流体静力学 流体静力学基本方程及其应用流体静力学基本方程及其应用 Basic equations of fluid statics&Its application 第三节第三节 2 第第7章章 流体静力学流体静力学 静力学基本方程 3 静力学基本方程：是指对于不可压缩流体，当受到的质量力仅为重力时，流体内任一点上静压强的计算公式。xyzfff=+fijk流体上的加速度只有重力加速度g，则：zzgpddd=对于连续、不可压缩的均质流体，密度（比重）为常数，则上式可变为：0ppdzzC+=+=流体静力学基本方程流体静力学基本方程 第第7章章 流体静力学流体静力学 静力学基本方程 4 在静止流体中任取1点和2点，如图所示，结合流体静力学基本方程，可以得到：Czp=+x y z z2 p0 o z1 1 2 p2 p1 1212ppzzC+=+=该方程为流体静力学该方程为流体静力学基本方程的另一形式基本方程的另一形式 第第7章章 流体静力学流体静力学 静力学基本方程 5 在静止流体中任取一点A，在自由表面上任取一点B，如图所示，结合流体静力学基本方程，可以得到：Czp=+x y z p0 o z A p 1212ppzzC+=+=z0 h B 00zpzp+=+zzh=0hpp+=0该方程可方便计算该方程可方便计算静止流体中静止流体中任一点上的压强任一点上的压强。它也是流体。它也是流体静力学基本方程的第三种形式静力学基本方程的第三种形式 第第7章章 流体静力学流体静力学 静力学基本方程 6 流体静力学基本方程的适用条件：连续、不可压缩、均质流体，且流体受到的质量力仅为重力。Czp=+x y z p0 o z A p 1212ppzzC+=+=z0 h B hpp+=0流体静力学基本方程的物理意义：Czp=+压强势能压强势能 位置势能位置势能 总势能不变总势能不变 静力学基本方程即能量守恒静力学基本方程即能量守恒定律在静止液体中的应用！定律在静止液体中的应用！第第7章章 流体静力学流体静力学 液柱式测压计 7(1)测压管/单管测压计 hpp+=0h 单管测压计单管测压计 hpp+=0测量原理：几点说明：1）依据液柱高度h，可得到被测容器内流体的绝对和相对压强；2）为了减小毛细现象所造成的测量误差，测压管直径一般10mm；3）一般只适用被测压强高于大气压强的场合。p0 第第7章章 流体静力学流体静力学 液柱式测压计 8(2)U形管测压计 hpp+=0测量原理：若2远大于1，则A点的绝对压强为：h1 h2 A O p0 11220hhppA+=2 1 220hppA+=当然，A点的相对压强为：22hpA=第第7章章 流体静力学流体静力学 液柱式测压计 9(3)U形管压差计 hpp+=0测量原理：若远大于1，则两管内的压差为：h1 h2 1 2 h ()1phh=ph=第第7章章 流体静力学流体静力学 例题：如图所示，有一复式U型管水银测压计，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,5=A=1.5m。两个U型管水银之间为空气，1点通向大气，试确定A点的相对压强。10 解：hpp+=0321254334()()()GAGppgpgpg=+=+341254()()()288.3AGpggkPa=+=第第7章章 流体静力学流体静力学 流体静压强及其特性 流体平衡微分方程及其物理意义 等压面及其性质 重力场中流体静力学基本方程及其应用 液柱式测压计的主要测量方法 本章小结本章小结 11