第二章流体静力学
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m
图2-1 静止流体中的单元体
pn
τ
2
压力。 压力。 垂向作用力pn指向作用面。
第二章 流体静力学
掌握
二、静压力的两个特性
1.静压力方向永远沿着作用面内法线方向(“内”—指向作用面; .静压力方向永远沿着作用面内法线方向( 指向作用面; 指向作用面 法线” 垂直作用面 垂直作用面)。 “法线”—垂直作用面)。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。设切割面上任一 :(反证法 点 m 处静压力 p 为任意方向。则 p 一定可分解为垂直于作用面的法 为任意方向。 和平行于作用面的切向分力τ。 向分力 pn 和平行于作用面的切向分力 。 p
第二章 流体静力学
A点的压力为 ,则A1、A2点的压力可通过泰勒级数展开得出: 点的压力为p, 点的压力可通过泰勒级数展开得出: 点的压力为
1 ∂p 1 1 ∂2 p 1 2 1 ∂n p 1 n p1 = p(x − dx, y, z) = p(x, y, z) + (− dx) + (− dx) +LL+ (− dx) 2 n 2 ∂x 2 2! ∂ x 2 n! ∂ x 2 1 ∂p 1 1 ∂2 p 1 2 1 ∂n p 1 n p2 = p(x + dx, y, z) = p(x, y, z) + ( dx) + ( dx) +LL+ ( dx) n 2 2 ∂x 2 2! ∂ x 2 n! ∂ x 2
略去二阶以上高阶小量后, 略去二阶以上高阶小量后,得:
z dz 1 ∂p p− dx A1 A 2 ∂x p dy y dx
1 ∂p p1 = p − dx 2 ∂x
1 ∂p p2 = p + dx 2 ∂x
A2
p+
1 ∂p dx 2 ∂x
x
图2-3 静止流体中六面体微元
第二章 流体静力学
3. 导出关系: 导出关系: 根据流体平衡的充要条件, 根据流体平衡的充要条件,静止流体所受的所有外力在各个坐标轴方 向上的投影之和为零, 向上的投影之和为零,即 方向为例: 方向为例 ∑F = 0。以x方向为例:
m
图2-1 静止流体中的单元体
1
静止流体不能承受剪切作用力τ
第二章 流体静力学
掌握
二、静压力的两个特性
1.静压力方向永远沿着作用面内法线方向(“内”—指向作用面; .静压力方向永远沿着作用面内法线方向( 指向作用面; 指向作用面 法线” 垂直作用面 垂直作用面)。 “法线”—垂直作用面)。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。设切割面上任一 :(反证法 点 m 处静压力 p 为任意方向。则 p 一定可分解为垂直于作用面的法 为任意方向。 和平行于作用面的切向分力τ。 向分力 pn 和平行于作用面的切向分力 。 p 若存在垂直于作用 面的法向作用力p 面的法向作用力 n , 由流体不能承受拉 力的性质可知: 力的性质可知:垂 向作用力p 向作用力 n只能为
质量力 x 面压力 ∆ABC 面压力
⇒
1 1 1 ρ Xdxdydz + px ⋅ dydz − pn ⋅ dydz = 0 6 2 2
第二章 流体静力学
得出结论: 4. 得出结论: 当四面体∆ABC 缩小到 点时,式中的质量力与其它两项相比为高阶 缩小到o点时 点时, 当四面体 小量,可忽略不计。 小量,可忽略不计。
一 般 流 体 力 学 证 明 思 路 法 析 分 ( ) —— —— —— —— 微 元 取微元体(研究对象) 取微元体(研究对象)
体
证明:微元分析法(顺证法) 证明:微元分析法(顺证法) 1.取微元体: 1.取微元体: 取微元体 如图,取静止流体中四面体微元oABC, 如图,取静止流体中四面体微元 , 建立oxyz直角坐标系。 直角坐标系。 建立 直角坐标系 2.受力分析: 2.受力分析: 受力分析 质量力——重力、惯性力,用单位质 质量力——重力、惯性力, —— uv 重力 v v v 表示。 量力 f = X i + Y j + Z k 表示。 表面力——仅有压力作用: 表面力——仅有压力作用:px、py、 ——仅有压力作用 pz、pn(n为任意方向)分别表示作 为任意方向) 为任意方向 用在垂直于x、y、z 轴的坐标面和斜 用在垂直于 、 、 上的静压力, 面 △ABC 上的静压力,Px、Py、Pz、 Pn表示总压力。 表示总压力。
章节结构
§2.1 压强 p §2.2 §2.3 §2.4
流体静压力的概念及其特性 流体平衡微分方程 重力作用下流体的平衡 几种质量力作用下流体的平衡
§2.5 总压力 P §2.6 §2.7
静止流体作用在平面上的总压力 静止流体作用在曲面上的总压力 物体在液体中的潜浮原理 第二章 流体静力学
§2.1 流体静压力及其特性
1 2
静止流体不能承受剪切作用力τ pn 垂向作用力pn指向作用面。
m
τ
综上,静压力的方向必垂直且指向作用 面,即永远沿着作用面的内法线方向。
图2-1 静止流体中的单元体
第二章 流体静力学
2.静止流体中任何一点上各个方向的静压力大小相等,与作用面方位 静止流体中任何一点上各个方向的静压力大小相等, 任何一点上各个方向的静压力大小相等 无关。即静压力各向等值。 无关。即静压力各向等值。
§2.2 流体平衡微分方程式
了解
巴斯加定律
掌握
流体平衡微分方程 等压面及其方程、 等压面及其方程、性质
第二章 流体静力学
体
一 般 流 体 力 学 证 明 思 路 法 析 分 —— —— 微 元
微分
取微元体(研究对象) 取微元体(研究对象) 受力分析 埣 ( )
体 力
应用微元分析法建立流体平衡方程。 应用微元分析法建立流体平衡方程。 1. 取微元体: 取微元体: 取如图所示的六面体微元,边长 、 取如图所示的六面体微元,边长dx、 dy、dz。 、 。 2. 受力分析: 受力分析: 质量力——重力、惯性力,用单位 重力、惯性力, 质量力 重力
x py
z C dz dx o A pz m dy B px pn y
图 2-2
静止流体中四面体微元
重力 √ 绝对静止 × 惯性力 正应力 √ 相对静止 √
质量力
表面力
剪应力 ×
第二章 流体静力学
3. 导出关系: 导出关系: 方向为例, 以x方向为例,有: 方向为例
z C dz py dx o m dy B px pn y
流体平衡微分方程式, 1755年欧拉提出, 流体平衡微分方程式,由1755年欧拉提出, 年欧拉提出
I
又称为欧拉平衡方程式。 又称为欧拉平衡方程式。 欧拉平衡方程式 流体平衡微分方程式的物理意义: 流体平衡微分方程式的物理意义:对于单 物理意义 位质量的流体, 位质量的流体,其质量力与表面力在任何方 向上都应保持平衡, 向上都应保持平衡,即质量力与该方向上表 面力的合力应大小相等、方向相反。 面力的合力应大小相等、方向相反。 流体平衡微分方程的适用范围: 流体平衡微分方程的适用范围: 适用范围 理想流体或实际流体 绝对静止或相对静止流体 不可压缩或可压缩流体 第二章 流体静力学
第二章 流体静力学
引 言
流体静力学是研究流体在静止状态下的平衡规律及应用。 流体静力学是研究流体在静止状态下的平衡规律及应用。 是研究流体在静止状态下的平衡规律及应用 静止是指流体质点相对于参考坐标系没有运动的情况, 静止是指流体质点相对于参考坐标系没有运动的情况,是一个相对概 是指流体质点相对于参考坐标系没有运动的情况 念,包括: 包括: 绝对静止——流体对地球无相对运动 绝对静止——流体对地球无相对运动 —— 相对静止——流体对地球有相对运动, 相对静止——流体对地球有相对运动,但流层之间无相对运动 ——流体对地球有相对运动 流体静力学理论的适用范围:理想流体、 流体静力学理论的适用范围:理想流体、实际流体 适用范围 无论理想流体或实际流体,在静止状态下,流体层与层之间都没有相 无论理想流体或实际流体,在静止状态下, 对运动。实际流体的粘性特征未能显现。 对运动。实际流体的粘性特征未能显现。实际流体在静止状态下的物 理特性类同于理想流体。因此, 理特性类同于理想流体。因此,流体静力学理论同时适用于理想流体 和实际流体。 和实际流体。 第二章 流体静力学
i
ρ Xdxdydz + ( p −
1 ∂p 1 ∂p dx) dydz − ( p + dx )dydz = 0 2 ∂x 2 ∂x
1 ∂p ⇒ X − =0 ρ ∂x
同理,可得: 同理,可得:
1 ∂p ⇒Y − =0 ρ ∂y 1 ∂p ⇒Z− =0 ρ ∂z
第二章 流体静力学
掌握
得出结论: 4. 得出结论: 流体平衡 微分方程
二、静压力的两个特性
1.静压力方向永远沿着作用面内法线方向(“内”—指向作用面; .静压力方向永远沿着作用面内法线方向( 指向作用面; 指向作用面 法线” 垂直作用面 垂直作用面)。 “法线”—垂直作用面)。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。设切割面上任一 :(反证法 点 m 处静压力 p 为任意方向。则 p 一定可分解为垂直于作用面的法 为任意方向。 和平行于作用面的切向分力τ。 向分力 pn 和平行于作用面的切向分力 。 若存在平行于作用 p 面的切向作用力τ: 面的切向作用力 : pn 流体在切向力作用 τ 下必然发生流动, 下必然发生流动, 这与流体静止的前 提条件相悖。 提条件相悖。
1 ∂p 1 ∂p 1 ∂p (X − ) dx + (Y − )dy + ( Z − )dz = 0 ρ ∂x ρ ∂y ρ ∂z ∂p ∂p ∂p ⇒ dx + dy + dz = ρ ( Xdx + Ydy + Zdz ) ∂x ∂y ∂z 静止流体中, 只是坐标的函数: 静止流体中,静压强 p 只是坐标的函数:p = f ( x, y , z ) ,压强 p 的 ∂p ∂p ∂p 全微分dp 可写为: 全微分 可写为: = dp dx + dy + dz ∂x ∂y ∂z
质 量 力
1 ∂p X− =0 ρ ∂x 1 ∂p 表 面0 Y− = ρ ∂y 力 1 ∂p =0 Z− ρ ∂z
掌握
二、流体平衡微分方程式的积分
1. 流体平衡微分方程式的积分
的分布规律, 为寻求静止流体内静压强 p 的分布规律,取各方向欧拉平衡方程分 别乘以dx, , ,并相加, 别乘以 ,dy,dz,并相加,得:
y
z dz 1 ∂p p− dx A1 A 2 ∂x p dy dx
A2
p+
1 ∂p dx 2 ∂x
x
图2-3 静止流体中六面体微元
重力 √ 质量力 绝对静止 × 惯性力 正应力 √ 表面力 剪应力 × 相对静止 √
uv v v v 表示。 质量力 f = X i + Y j + Z k 表示。
表面力——仅有静压力 p 作用。 仅有静压力 作用。 表面力
1 1 1 ρ Xdxdydz + px ⋅ dydz − pn ⋅ dydz = 0 6 2 2
⇒ p x = pn
同理,可得: 同理,可得:
⇒ px = py = pz = pn
因此,在连续介质中,一点的静压力仅是点坐标的连续函数,即有: 因此,在连续介质中,一点的静压力仅是点坐标的连续函数,即有: p=p(x, y, z)。得证。 。得证。 第二章 流体静力学
1 x方向上的质量力: ρ Xdxdydz 方向上的质量力: 方向上的质量力 6
x方向上的表面力: 方向上的表面力: 方向上的表面力
1 A px ⋅ dydz − pn ⋅ ∆ABC ⋅ cos(n, x ) pz x 2 根据静止流体受力平衡原理 ∑F = 0 , 图2-2 静止流体中四面体微元 1 1 ρ Xdxdydz + px ⋅ dydz − pn ⋅ ∆ABC ⋅ cos(n, x) = 0 6 2静力学
掌握
一、静压力 (pressure) p
定义:静止流体中,作用在单位面积上的力称为静压力,亦称压强。 定义:静止流体中,作用在单位面积上的力称为静压力,亦称压强。 静压力 设微小面积∆A上的总压力为 设微小面积 上的总压力为∆P ,则: 上的总压力为 平均静压强: 平均静压强:
∆P p= ∆A ∆P p = lim ∆A→0 ∆A
点静压强: 点静压强:
单位:帕斯卡(Pa)、牛顿/米2(N/m2) 单位:帕斯卡( )、牛顿 米 )、牛顿 总压力( 总压力(P):作用于某一面积上的总静压力。 作用于某一面积上的总静压力。 单位:牛顿( 单位:牛顿(N) 第二章 流体静力学
掌握
图2-1 静止流体中的单元体
pn
τ
2
压力。 压力。 垂向作用力pn指向作用面。
第二章 流体静力学
掌握
二、静压力的两个特性
1.静压力方向永远沿着作用面内法线方向(“内”—指向作用面; .静压力方向永远沿着作用面内法线方向( 指向作用面; 指向作用面 法线” 垂直作用面 垂直作用面)。 “法线”—垂直作用面)。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。设切割面上任一 :(反证法 点 m 处静压力 p 为任意方向。则 p 一定可分解为垂直于作用面的法 为任意方向。 和平行于作用面的切向分力τ。 向分力 pn 和平行于作用面的切向分力 。 p
第二章 流体静力学
A点的压力为 ,则A1、A2点的压力可通过泰勒级数展开得出: 点的压力为p, 点的压力可通过泰勒级数展开得出: 点的压力为
1 ∂p 1 1 ∂2 p 1 2 1 ∂n p 1 n p1 = p(x − dx, y, z) = p(x, y, z) + (− dx) + (− dx) +LL+ (− dx) 2 n 2 ∂x 2 2! ∂ x 2 n! ∂ x 2 1 ∂p 1 1 ∂2 p 1 2 1 ∂n p 1 n p2 = p(x + dx, y, z) = p(x, y, z) + ( dx) + ( dx) +LL+ ( dx) n 2 2 ∂x 2 2! ∂ x 2 n! ∂ x 2
略去二阶以上高阶小量后, 略去二阶以上高阶小量后,得:
z dz 1 ∂p p− dx A1 A 2 ∂x p dy y dx
1 ∂p p1 = p − dx 2 ∂x
1 ∂p p2 = p + dx 2 ∂x
A2
p+
1 ∂p dx 2 ∂x
x
图2-3 静止流体中六面体微元
第二章 流体静力学
3. 导出关系: 导出关系: 根据流体平衡的充要条件, 根据流体平衡的充要条件,静止流体所受的所有外力在各个坐标轴方 向上的投影之和为零, 向上的投影之和为零,即 方向为例: 方向为例 ∑F = 0。以x方向为例:
m
图2-1 静止流体中的单元体
1
静止流体不能承受剪切作用力τ
第二章 流体静力学
掌握
二、静压力的两个特性
1.静压力方向永远沿着作用面内法线方向(“内”—指向作用面; .静压力方向永远沿着作用面内法线方向( 指向作用面; 指向作用面 法线” 垂直作用面 垂直作用面)。 “法线”—垂直作用面)。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。设切割面上任一 :(反证法 点 m 处静压力 p 为任意方向。则 p 一定可分解为垂直于作用面的法 为任意方向。 和平行于作用面的切向分力τ。 向分力 pn 和平行于作用面的切向分力 。 p 若存在垂直于作用 面的法向作用力p 面的法向作用力 n , 由流体不能承受拉 力的性质可知: 力的性质可知:垂 向作用力p 向作用力 n只能为
质量力 x 面压力 ∆ABC 面压力
⇒
1 1 1 ρ Xdxdydz + px ⋅ dydz − pn ⋅ dydz = 0 6 2 2
第二章 流体静力学
得出结论: 4. 得出结论: 当四面体∆ABC 缩小到 点时,式中的质量力与其它两项相比为高阶 缩小到o点时 点时, 当四面体 小量,可忽略不计。 小量,可忽略不计。
一 般 流 体 力 学 证 明 思 路 法 析 分 ( ) —— —— —— —— 微 元 取微元体(研究对象) 取微元体(研究对象)
体
证明:微元分析法(顺证法) 证明:微元分析法(顺证法) 1.取微元体: 1.取微元体: 取微元体 如图,取静止流体中四面体微元oABC, 如图,取静止流体中四面体微元 , 建立oxyz直角坐标系。 直角坐标系。 建立 直角坐标系 2.受力分析: 2.受力分析: 受力分析 质量力——重力、惯性力,用单位质 质量力——重力、惯性力, —— uv 重力 v v v 表示。 量力 f = X i + Y j + Z k 表示。 表面力——仅有压力作用: 表面力——仅有压力作用:px、py、 ——仅有压力作用 pz、pn(n为任意方向)分别表示作 为任意方向) 为任意方向 用在垂直于x、y、z 轴的坐标面和斜 用在垂直于 、 、 上的静压力, 面 △ABC 上的静压力,Px、Py、Pz、 Pn表示总压力。 表示总压力。
章节结构
§2.1 压强 p §2.2 §2.3 §2.4
流体静压力的概念及其特性 流体平衡微分方程 重力作用下流体的平衡 几种质量力作用下流体的平衡
§2.5 总压力 P §2.6 §2.7
静止流体作用在平面上的总压力 静止流体作用在曲面上的总压力 物体在液体中的潜浮原理 第二章 流体静力学
§2.1 流体静压力及其特性
1 2
静止流体不能承受剪切作用力τ pn 垂向作用力pn指向作用面。
m
τ
综上,静压力的方向必垂直且指向作用 面,即永远沿着作用面的内法线方向。
图2-1 静止流体中的单元体
第二章 流体静力学
2.静止流体中任何一点上各个方向的静压力大小相等,与作用面方位 静止流体中任何一点上各个方向的静压力大小相等, 任何一点上各个方向的静压力大小相等 无关。即静压力各向等值。 无关。即静压力各向等值。
§2.2 流体平衡微分方程式
了解
巴斯加定律
掌握
流体平衡微分方程 等压面及其方程、 等压面及其方程、性质
第二章 流体静力学
体
一 般 流 体 力 学 证 明 思 路 法 析 分 —— —— 微 元
微分
取微元体(研究对象) 取微元体(研究对象) 受力分析 埣 ( )
体 力
应用微元分析法建立流体平衡方程。 应用微元分析法建立流体平衡方程。 1. 取微元体: 取微元体: 取如图所示的六面体微元,边长 、 取如图所示的六面体微元,边长dx、 dy、dz。 、 。 2. 受力分析: 受力分析: 质量力——重力、惯性力,用单位 重力、惯性力, 质量力 重力
x py
z C dz dx o A pz m dy B px pn y
图 2-2
静止流体中四面体微元
重力 √ 绝对静止 × 惯性力 正应力 √ 相对静止 √
质量力
表面力
剪应力 ×
第二章 流体静力学
3. 导出关系: 导出关系: 方向为例, 以x方向为例,有: 方向为例
z C dz py dx o m dy B px pn y
流体平衡微分方程式, 1755年欧拉提出, 流体平衡微分方程式,由1755年欧拉提出, 年欧拉提出
I
又称为欧拉平衡方程式。 又称为欧拉平衡方程式。 欧拉平衡方程式 流体平衡微分方程式的物理意义: 流体平衡微分方程式的物理意义:对于单 物理意义 位质量的流体, 位质量的流体,其质量力与表面力在任何方 向上都应保持平衡, 向上都应保持平衡,即质量力与该方向上表 面力的合力应大小相等、方向相反。 面力的合力应大小相等、方向相反。 流体平衡微分方程的适用范围: 流体平衡微分方程的适用范围: 适用范围 理想流体或实际流体 绝对静止或相对静止流体 不可压缩或可压缩流体 第二章 流体静力学
第二章 流体静力学
引 言
流体静力学是研究流体在静止状态下的平衡规律及应用。 流体静力学是研究流体在静止状态下的平衡规律及应用。 是研究流体在静止状态下的平衡规律及应用 静止是指流体质点相对于参考坐标系没有运动的情况, 静止是指流体质点相对于参考坐标系没有运动的情况,是一个相对概 是指流体质点相对于参考坐标系没有运动的情况 念,包括: 包括: 绝对静止——流体对地球无相对运动 绝对静止——流体对地球无相对运动 —— 相对静止——流体对地球有相对运动, 相对静止——流体对地球有相对运动,但流层之间无相对运动 ——流体对地球有相对运动 流体静力学理论的适用范围:理想流体、 流体静力学理论的适用范围:理想流体、实际流体 适用范围 无论理想流体或实际流体,在静止状态下,流体层与层之间都没有相 无论理想流体或实际流体,在静止状态下, 对运动。实际流体的粘性特征未能显现。 对运动。实际流体的粘性特征未能显现。实际流体在静止状态下的物 理特性类同于理想流体。因此, 理特性类同于理想流体。因此,流体静力学理论同时适用于理想流体 和实际流体。 和实际流体。 第二章 流体静力学
i
ρ Xdxdydz + ( p −
1 ∂p 1 ∂p dx) dydz − ( p + dx )dydz = 0 2 ∂x 2 ∂x
1 ∂p ⇒ X − =0 ρ ∂x
同理,可得: 同理,可得:
1 ∂p ⇒Y − =0 ρ ∂y 1 ∂p ⇒Z− =0 ρ ∂z
第二章 流体静力学
掌握
得出结论: 4. 得出结论: 流体平衡 微分方程
二、静压力的两个特性
1.静压力方向永远沿着作用面内法线方向(“内”—指向作用面; .静压力方向永远沿着作用面内法线方向( 指向作用面; 指向作用面 法线” 垂直作用面 垂直作用面)。 “法线”—垂直作用面)。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。 证明:(反证法)如图,取静止流体中任意隔离体。设切割面上任一 :(反证法 点 m 处静压力 p 为任意方向。则 p 一定可分解为垂直于作用面的法 为任意方向。 和平行于作用面的切向分力τ。 向分力 pn 和平行于作用面的切向分力 。 若存在平行于作用 p 面的切向作用力τ: 面的切向作用力 : pn 流体在切向力作用 τ 下必然发生流动, 下必然发生流动, 这与流体静止的前 提条件相悖。 提条件相悖。
1 ∂p 1 ∂p 1 ∂p (X − ) dx + (Y − )dy + ( Z − )dz = 0 ρ ∂x ρ ∂y ρ ∂z ∂p ∂p ∂p ⇒ dx + dy + dz = ρ ( Xdx + Ydy + Zdz ) ∂x ∂y ∂z 静止流体中, 只是坐标的函数: 静止流体中,静压强 p 只是坐标的函数:p = f ( x, y , z ) ,压强 p 的 ∂p ∂p ∂p 全微分dp 可写为: 全微分 可写为: = dp dx + dy + dz ∂x ∂y ∂z
质 量 力
1 ∂p X− =0 ρ ∂x 1 ∂p 表 面0 Y− = ρ ∂y 力 1 ∂p =0 Z− ρ ∂z
掌握
二、流体平衡微分方程式的积分
1. 流体平衡微分方程式的积分
的分布规律, 为寻求静止流体内静压强 p 的分布规律,取各方向欧拉平衡方程分 别乘以dx, , ,并相加, 别乘以 ,dy,dz,并相加,得:
y
z dz 1 ∂p p− dx A1 A 2 ∂x p dy dx
A2
p+
1 ∂p dx 2 ∂x
x
图2-3 静止流体中六面体微元
重力 √ 质量力 绝对静止 × 惯性力 正应力 √ 表面力 剪应力 × 相对静止 √
uv v v v 表示。 质量力 f = X i + Y j + Z k 表示。
表面力——仅有静压力 p 作用。 仅有静压力 作用。 表面力
1 1 1 ρ Xdxdydz + px ⋅ dydz − pn ⋅ dydz = 0 6 2 2
⇒ p x = pn
同理,可得: 同理,可得:
⇒ px = py = pz = pn
因此,在连续介质中,一点的静压力仅是点坐标的连续函数,即有: 因此,在连续介质中,一点的静压力仅是点坐标的连续函数,即有: p=p(x, y, z)。得证。 。得证。 第二章 流体静力学
1 x方向上的质量力: ρ Xdxdydz 方向上的质量力: 方向上的质量力 6
x方向上的表面力: 方向上的表面力: 方向上的表面力
1 A px ⋅ dydz − pn ⋅ ∆ABC ⋅ cos(n, x ) pz x 2 根据静止流体受力平衡原理 ∑F = 0 , 图2-2 静止流体中四面体微元 1 1 ρ Xdxdydz + px ⋅ dydz − pn ⋅ ∆ABC ⋅ cos(n, x) = 0 6 2静力学
掌握
一、静压力 (pressure) p
定义:静止流体中,作用在单位面积上的力称为静压力,亦称压强。 定义:静止流体中,作用在单位面积上的力称为静压力,亦称压强。 静压力 设微小面积∆A上的总压力为 设微小面积 上的总压力为∆P ,则: 上的总压力为 平均静压强: 平均静压强:
∆P p= ∆A ∆P p = lim ∆A→0 ∆A
点静压强: 点静压强:
单位:帕斯卡(Pa)、牛顿/米2(N/m2) 单位:帕斯卡( )、牛顿 米 )、牛顿 总压力( 总压力(P):作用于某一面积上的总静压力。 作用于某一面积上的总静压力。 单位:牛顿( 单位:牛顿(N) 第二章 流体静力学
掌握