流体静力学汇编
1-2流体静力学(精)
3、平衡方程在重力场中的应用 dp Xdx Ydy Zdz
在重力场中，单位质量流体所受体积力仅为重力 X = 0, Y = 0, Z = -g (Z在z轴上与重力方向相反故取负号）
可知 dp gdz dp gdz 0
dp gdz 0 p gz 常数；静力学方程
h 1.16 m
Pa
h1=0.7m
油
h2=0.6m
Pa
B' h=?
A'
例题.流向的判断
两容器直径D1=1000mm,D2=400mm,容器1水面上的
真空度 pV = 1.333×104 pa 维持不变，容器2为敞口，
阀门关闭时，水面高度z1=2.5m,z2=1.5m。 问：（1）当阀门开启时，两液面能否维持不变？
表压 = 绝对压强-大气压 真空度 = 大气压强-绝对压强
表压 绝对压强
真空度
大气压
绝对压强
图 绝对压力、表压与真空度的关系
三、 压强及压差的静力学测量方法
Pa
R
A
1.简单测压管
pA pa gR
2. U型测压管
p1 p2
p1 pA gh p2 pa i gR pA pa i gR gh
3.3 若指示液密度小于流体密度必须采用倒U型管压差计 PA PB Rg( i )
被测流体
ρ zA h1
0
ρ
h2 zB
R
3
4指示液ρi
基准面 0
U形压差计
3.4.微差压差计
P1
P2
用于两点压差较小的情况 ① 内装两种密度相近但不相溶的指
示剂 A、C
[考研类试卷]流体力学(流体静力学)历年真题试卷汇编2.doc
![[考研类试卷]流体力学(流体静力学)历年真题试卷汇编2.doc](https://img.taocdn.com/s3/m/3a4a2cfd27284b73f24250e6.png)
[考研类试卷]流体力学（流体静力学）历年真题试卷汇编21 (河海大学2007年考研试题)判断题：不论平面在静止液体内如何放置，其静水总压力的作用点永远在平面形心之下。
（A）正确（B）错误2 (河海大学2007年考研试题)如图2—37所示的A、B两测压管，B管中的液面必然高于A管中的液面。
（A）正确（B）错误二、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。
3 (河海大学2006年考研试题)作用于静止(绝对平衡)液体上的面积力有_________，质量力有_________。
4 (河海大学2006年考研试题)在有压管流的管壁上开一小孔，如果没有液体从小孔流出，且向孔内吸气，这说明小孔内液体的相对压强_________零(填写大于、等于或小于)；如在小孔处装一测压管，则管中液面将_________(填写高于、等于或低于)小孔的位置。
5 (重庆大学2008年考研试题)煤气管上某点的压强为100mm水柱，相当于________N／m2。
6 (重庆大学2008年考研试题)在静止流体中，表面力的方向是沿作用面的________方向。
7 (重庆大学2007年考研试题)什么叫流体静压强?它的主要特性是什么?8 (重庆大学2007年考研试题)静力学基本方程z+=C及其各项的物理意义是什么?9 (中国石油大学<北京>2006年考研试题)简述流体静压力的特性。
10 (中国石油大学<北京>2005年考研试题)什么是压力体?11 (中国石油大学<北京>2004年考研试题)研究流体运动的两种方法及它们的主要区别。
12 (中国石油大学<华东>2005年考研试题)简述作用在流体上的体积力和表面力。
13 (河海大学2007年考研试题)如图2-38所示，有一锥形容器，在A处安装一个U 形水银压差计，当容器空时，A处以下注水后压差计读数为19cm，求当容器充满时压差计的读数为多少?14 (河海大学2007年考研试题)如图2—39所示为一圆柱形滚动闸门，其直径D=1．2m，重量G=500kN，宽度B=16m面与水平面成70°角，试求： (1)圆柱形闸门上的静水总压力p及其作用方向(以角度表示)。
第三章 流体静力学 (3)
f
grad
p
p
第三章 流体静力学
§3.2 流体平衡微分方程式
二、力的势函数和有势力（续）
2.正压流体
( p)
dp
d
dp
( p)
(
fxdx
f ydy
f z dz)
f
grad
p
dp
( p)
重力是否有势？
f
x
x
0
f
y
y
0
fz z g
gz c
重力有势！
Definition
Fluid statics is the study of fluids in which there is no relative motion between fluid particles.
“静”——绝对静止、相对静止
作用在流体上的力 The forces on fluid
第三章 流体静力学
流体模型分类
流体模型
按粘性分类
无粘性流体 粘性流体
牛顿流体 非牛顿流体
按可压缩性分类
可压缩流体 不可压缩流体
其他分类
完全气体 正压流体 斜压流体
均质流体 等熵流体 恒温流体
本章基本要求
• 流体静压强及其特性，流体的平衡微分方程式，
绝对与相对静止流体中的压强分布规律及计算， 平面与曲面上的流体总压力。
• 1.静压强方向沿作用面的内法 线方向
• 2.任一点静压强的大小与作用面的方位 无关
§3.2 流体平衡微分方程式
一、平衡微分方程式
在静止流体中取如图所示微小六面体。 设其中心点a(x,y,z)的密度为ρ，压强为p，所受质量力为f。
y
流体静力学课件资料
dz
dy O dx
x
A
x
Байду номын сангаас
与平面相对应垂线的夹角。
即： (n, x)
B
y
可得： SOBC SABC cos(n, x)
令dx、dy、dz趋于零，即四面体缩小到原点O时，忽 略高阶小量dxdydz则可得
px pn
同理，分析y和z方向上的受力及静止条件可得 py pn
和
pz pn
即
px pn py pn
证明方法1：
在静止流体中任取边长为dx,
z
C
py
dy,dz的微元四面体OABC
n
n
为斜面ABC的单位法向矢量。
px
dz dy O dx
pn
A
x px 、py 、pz 和 pn 分别表示微
元面BOC、AOC、AOB 和
y B p z F(Fx , Fy , Fz ) ABC上的平均压力。
作用在微元体上的总质量力 F(Fx , Fy , Fz )
和
由于流体处于静止状态，其在x方面面对合外力应为零， 即
1 2
pxdydz
1 2
pndydz
X
1 6
dxdydz
0
公式推导过程中利用两个平面相交的性质：
面积射影定理：平面图形射影面积等 z
于被射影的图形面积乘以该图形所在
平面与射影面所夹角的余弦。
C
n
即： SOBC SABC cos
立体几何知识：两个平面的夹角等于
二.流体静压力的两个重要特性（characteristics）：
特性一：静压力方向永远沿着作用面内法线方向
p
证明：
第三章流体静力学详解
a = h g 0.05 9.8=1.63m2 / s l 0.3
设有一圆柱形敞口容器，绕其铅锤中心轴做等角速度旋转。 已知直径D=30cm，高度H=50cm，水深h=30cm，试求当水 面恰好到达容器的上边缘时的转速n。
思考题
1、传统实验中，为什么常用水银作U型测压管的工作流体？ （1）压缩性小；（2）汽化压强低；（3）密度大。
2、水深相差h的A、B两点均位于箱内静水中， 连接两点的U形汞压差计的液面高差hm，试问 下述三个值hm哪个正确？
（1）
pA pB
g
（2）
pA pB
g g
m
m
（3） 0
3、两种液体盛在同一容器中，且
一点上各向应力不再相等。 3、理想流体运动时，没有切应力，所以呈静压强分布
特性，px py pz p
EXIT
第二节 流体平衡方程式
一、平衡方程式
x向受力
表面力
pp+
p x p x
x
2
x
2
y y
z z
质量力 fx x y z
流体平衡方程
（欧拉方程）
1 p
fx x 0
f 1 p 0
EXIT
思考题 1、相对平衡的流体的等压面是否为水平面？为什么？什 么条件下的等压面是水平面？
不一定，因为相对平衡的流体存在惯性力，质量力只有 重力作用下平衡流体的等压面是水平面。 2、若人所能承受的最大压力为 1.274MPa（相对压强）， 则潜水员的极限潜水深度为多少？ 3、盛有液体的敞口容器作自由落体时， 容器壁面AB上的压强如何分布？
流体力学(流体静力学)历年真题试卷汇编2
流体力学（流体静力学）历年真题试卷汇编2(总分：62.00，做题时间：90分钟)一、多项选择题(总题数：2，分数：4.00)1.多项选择题下列各题的备选答案中，至少有一个是符合题意的，请选出所有符合题意的备选答案。
（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________ 解析：2.(西南交通大学2003—2004学年第1学期期末考试试题A卷)下列关于压力体的说法中，正确的有( )。
（分数：2.00）A.当压力体和液体在曲面的同侧时，为实压力体，P z方向向下√B.当压力体和液体在曲面的同侧时，为虚压力体，P z方向向上C.当压力体和液体在曲面的异侧时，为实压力体，P z方向向下D.当压力体和液体在曲面的异侧时，为虚压力体，P z方向向上√解析：二、判断题请判断下列各题正误。
(总题数：2，分数：4.00)3.(中国农业大学2007一2008年度秋季学期期末考试试题)判断题：基准面可以任意选取。
（分数：2.00）A.正确√B.错误解析：4.(西南交通大学2003--2004学年第1学期期末考试试题A卷)判断题：在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位重量流体上的质量力。
（分数：2.00）A.正确B.错误√解析：解析：在工程流体力学中，单位质量力是指作用在单位质量流体上的质量力。
三、简答题(总题数：3，分数：6.00)5.(哈尔滨工业大学2007年秋季学期期末考试试题)推求流体静平衡微分方程。
（分数：2.00）__________________________________________________________________________________________正确答案：(正确答案：在静止流体中取如图2—62所示微小六面体。
设其中心点A(x，y，z)的密度为ρ，压强为p，所受质量力为f。
1-1流体静力学精品文档16页
第一章：流体流动本章符号说明英文字母：a－加速度，m/s2；或质量分率；A－截面积，m2；d,de－分别为圆管直径及非圆管的当量直径，m；e－涡流粘度，Pa.S；E－1Kg流体具有的总机械能，J/Kg；F－流体的内摩擦力，N；g－重力加速度，m/s2；G－质量速度，Kg/( m2.S)；h－高度，m；hf－1Kg流体流动时为克服摩擦阻力而损失的能量，简称能量损失，J/Kg；’－局部能量损失，J/Kg；hfl,le－分别为直管的长度及管件的当量长度，m；m－质量，Kg；M－摩尔质量，Kg/Kmol；N－输送设备的轴功率，Kw；Ne－输送设备的有效功率，Kw；p－压强，Pa；－因克服流动阻力而引起的压强降，Pa；ㅿpfP－压强，N；r－半径，m；－水力半径，m；rHR－液柱压差计读数，m；或气体滞数，J/(Kmol.K)；Re－雷诺准数，无因次；S－两流体层间的接触面积，m2；T－热力学温度，K；u－速度，m/s；－流动截面上的最大速度，m/s；umaxU－1 Kg流体的内能，J/Kg；v－比容，m3/Kg；V－体积，m3；Vs－体积流量，m3/s；－质量流量，Kg/s；wsWe－1Kg流体通过输送设备所获得的能量，或输送设备y－气体的摩尔分率；对1Kg流体所作的有效功J/Kg；z－高度，m；希腊字母：µ－粘度，Pa.S; Ø－气体的体积分率；ε－绝对粗糙度，m或m ξ－阻力系数；η－效率；ν－运动粘度，m2/s 或cSt；ρ－密度，Kg/ m3；τ－内摩擦应力，Pa；下标：1.2－截面序号；f－摩擦力的；s－秒的；m－平均。
基本要求:了解流体流动的基本规律，要求熟练掌握流体静力学基本方程、连续性方程、柏努利方程的内容及应用，并在此基础上解决流体输送的管路计算问题。
1、1、掌握的内容（1）（1）流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素及数据的求取；（2）（2）压强的定义、表示法及单位换算；（3）（3）流体静力学基本方程、连续性方程、柏努利方程的内容及应用；（4）（4）流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义及计算；（5）（5）流体在管内流动时流动阻力（直管阻力和局部阻力）的计算；（6）（6）正确使用各种数据图表。
流体静力学(Fluid Statics)
表压
真空度
12
流体静力学
2、倒U形压差计
若被测流体为液体，也可 选用密度比其小的流体（一般 为空气）作指示剂。
p1 p2 Rg( 0 ) Rg
13
流体静力学
3、微差压差计
a 密度接近但不互溶的两种指示液A和C， A C
b 扩大室内径与U管内径之比应大于10
p1 p2 ( A C )gR
a
a
14
流体静力学
例题：用U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压， U型管压差计的指示液为水银，两U型管的连接管内充 满水。已知水银面与基准面的垂直距离分别为h1=2.3m, h2=1.2m, h3=2.5m, h4=1.4m, h5=3m ， 大 气 压 强
（3） 等压面：压强只于垂直位置有关，同一水平面 上各点的压强相等（解题要领是正确确定等压面）
（4）压力具有传递性， 液面上方：p po ρgh
10
流体静力学
1.4 流体静力学基本方程式的应用
一、测量压强差与压强（Measuring pressure differences ） 1、普通U管压差计（U-tube manometer）
pa=745mmHg。试求锅炉上方水蒸汽的压强P0 。
15
流体静力学
二、液位测量（Measuring the height of liquid）
1. 近距离液位测量装置 a. 2中所装的液体与1中相同 b. 2中液面维持在容器液面允许到达的最高位置
h 0 R
16
流体静力学
2.远距离液位测量装置
1 XW1 XW 2 XWn
流体静力学-文档资料
则： px py pz pn
而n是任意选取的，所以同一点静压强大小相等，与 作用面的方位无关。
9
§2-1 流体静压强及其特性
说明:（1） 静止流体中不同点的压强一般是不等的，同一 点的各向静压强大小相等。
（2） 运动状态下的实际流体，流体层间若有相对运 动,则由于粘性会产生切应力，这时同一点上 各向法应力不再相等。流体动压强定义为三个 互相垂直的压应力的算术平均值，即：
压管水面相对于基准面的高度
16
§2-2 流体静压强的分布规律
二、分界面和自由面是水平面 1、对于两种互不混合的液体，分界
面既是等压面又是水平面 证明如右图所示，设γ2＞γ1
易知： p1 h, p2 h 两式相减：(2 1) h0 h0
相应的 p 0
γ1
1
△h
2 γ2
2、自由面既是等压面又是水平面。
P 1 p 1 d A 、 P 2 p 2 d A 、 G ld A
将上式代入平衡方程得
p2 p1h
11
§2-2 流体静压强的分布规律
如果液面的压强为p0 ，则液面以下深度h点处的压强为：
p p0 h ---------液体静力学基本方程式
结论：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。
各向分力投影之和亦为零，则 F0,即各向分力
投影之和亦为零
6
作用在ACD面上 的流体静压强
px
pz 作用在BCD面
pn 上的静压强
作用在ABD
和上的静
py
压强
微元四面体受力分析 7
§2-1 流体静压强及其特性
P P x y P P n nc co oss((n n,,x y)) F F xy 0 0 -------------------（ 1） P zP ncos(n,z)F z0
流体力学(流体静力学).共67页
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
67Байду номын сангаас
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
流体力学(流体静力学).
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
流体力学流体静力学历年真题试卷汇编1_真题-无答案
流体力学（流体静力学）历年真题试卷汇编1(总分60,考试时间90分钟)1. 解答题1. (武汉科技大学2008年考研试题)如图2—55所示，某半圆柱面挡水建筑物，半径R=2m，宽度b=2m，距自由液面h=2m的上端A与一挡水板相连，求：(1)曲面下端B的绝对压强和相对压强。
(2)试计算曲面AB所受静水总压力的大小、方向和作用点。
2. (西安建筑科技大学2010年考研试题)如图2—56所示，管路上安装一U形测压管，测得h1=30cm，h2=60cm，已知y为油(γ油=8．354kN／m3)，γ1为水银，求A点的相对压强，绝对压强。
3. (西安建筑科技大学2010年考研试题)如图2—57所示，弧形闸门AB宽b=4m，半径R=2m，中心角θ=45°，OB杆水平。
(1)求AB上静水总压力的大小。
(2)若门重1吨，重力过A点，不计摩擦，求维持闸门平衡需在A点施加的切向力T。
4. (西安建筑科技大学2009年考研试题)如图2—58所示，有一直径d=12cm的圆柱体，其质量m=5kg，在力F=100N的作用下，当淹没深度h=0．5m时，处于静止状态，求测压管中水柱的高度H。
5. (西安建筑科技大学2008年考研试题)如图2—59所示混凝土海堤，靠海一侧为抛物线曲面，z=0．2x2。
水深h=5m，海水密度ρ=1025kg／m3。
试求作用在单位长度海堤上的静水总压力。
2. 填空题填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。
1. (武汉科技大学2008年考研试题)恒定流是各空间点上的运动参数都不随________变化的流动。
2. (武汉科技大学2008年考研试题)处于相对平衡的液体中，等压面与__________力正交。
3. (西安建筑科技大学2010年考研试题)等压面是__________的面，在重力场条件下，等压面是__________面。
4. (武汉大学2007年考研试题)有一水泵装置，其吸水管中某点的绝对压可水头力6m水柱高，当地大气压为一个工程大气压，其相应的真空压强值等于_________水柱高。
流体力学流体静力学
增大
流体力学
U型管测压计2
U型管测压计特点 测量范围较大 可测量气体压强
pAm 2 gh2 1gh1 2 gh2 可测量真空压强 指示液不能与被测液体掺混
流体力学
差压计
流体力学
pA pB 2 gh2 3 gh3 1gh1
倾斜式测压计（微压计）
一般用来测量气体压强
pAm 2 gl sin 1 gh1
倾斜管放大了测量距
离，提升了测量精
度
l h
1
sin
流体力学
等角速转动液体平衡
非惯性系，相对静止问题
流体相对于运动坐标系静止，质点间无 相对运动，流体与器壁间也无相对运
动 相对静止平衡微分方程
f
1
p
0
流体力学
相对静止平衡微分方程
g
a
1
p
0
取 z 轴垂直向上，其分量形式为
流体力学
ax ay
1
1
p x p y
0 0
g
az
1
p z
0
等角速转动液体旳平衡1
1 p
ax
x
0
ay
1
p y
0
g
az
1
p z
0
z
流体力学
x
θ
ay
ax y ar
等角速转动液体旳平衡2
dp 2 xdx 2 ydy gdz
等压面
z 2 r2 C
加旳力矩大小设水密
度 = 1000kg / m3，
壁面倾斜角为60º
流体力学
平面上旳流体静压力－例题1
解：1) 闸门所受总压力
流体静力学(new!!)
加速直线运动时，等压面为斜平面；匀速旋转运动容器中的液体的等 压面为抛物面（在下节中另述）。
③ 等压面的选择。同一液体的等压面可任取；对不同介质的流体取
分界面 ④ 等压面也是等势面
dp=0
dp dW
dW 0
W const
⑤ 等压面与质量力垂直
流体静压强是空间坐标的连续函数，它的全微分为
p p p dp dx dy dz x y z
所以
dp ( Xdx Ydy Zdz )
压强差公式
在静止流体中，空间点的坐标 增量为dx、dy、dz时，相应的 流体静压强增加dp，压强的增 量取决于质量力。
2.2 流体静力学基础理论
p1 gh gl sin
l 1 n h sin
（放大倍数）
单管杯式测压计（杯形压强计）
该液压计是U管压强计的一种变形，U形管的一侧用一个 大截面的杯形容器代替，杯的截面积远较玻璃管为大 。 当压强计与测压口连通时， 左杯端连接到高压端，则杯中 液面下降 Δ h 的高度至 o’ － o’ 的 位置，而此时右管中液面上升 h 的高度。 容器中气体的绝对压力为
单位重量流体对某一基准面的位势能
p / g
c
单位重量流体的压强势能
位势能和压强势能之和称为单位重量流体的总势能
① 静止液体中各点位置水头和测压管高度可以相互转换，但各点测压管水头却 永远相等，即敞口测压管最高液面处于同一水平面——测压管水头面。 ② 静止液体中各位置水头和静压高度亦可以相互转换，但各点静压水头永远相 等，即闭口的玻璃管最高液面处在同一水平面——静压水头面。
2.1 静压强、计量单位及测量基准
流体力学(流体静力学).
p1 p2
证明：从静止状态的流体中引入直角坐标系中二维流体微元来
说明。
设 y 方向宽度为1。ds 即表示任意方向微元表面。
分析 z 方向的力平衡
表面力：
p1dscosθ=p1dx和p2dx两个力 二维流体微元的体积：
)总是同一个常数。
图表示一封闭容器，其中盛有重度为γ的液体，自由液面上的
压力为p0。
在应用中，z——位置水头；
p ——压强水头或测压管高度；
g
z p ——测压管水头。 g
二、相对平衡液体的压力分布
1、容器作等速直线运动
如图所示，若一盛有流体的容器以速度 u 作等速直线运动时， 流体质点之间也不存在着相对运动。
X Fx Fx M V
Y Fy Fy
M V
Z Fz Fz
M V
单位质量力具有与加速度相同的量纲[LT-2]。
如果液体只受到重力的作用，取 z 轴铅直向上，xoy平面为水平
面，则单位质量力在轴上的分量为
X＝0 Y＝0 Z＝-Mg/M＝-g
§2－2 流体静压强及其特性
流体静压强 流体静压强的特性
f (x0 )( x x0 )
f
( x0 2!
)
(
x
x0
)
2
f
(n) (x0 n!
)
(x
x0
)
n
按泰勒级数展开，把M、N点的静压强写成
p 1
1 p
pM
p
流体力学第二章-资料
（2-12）
相对压强/计示压强
绝对压强
真空 绝对压强
绝对压强、计示压强和真空之间的关系
常用压强单位与换算：
1mmH2O=9.807Pa
（4℃时，1mm水柱产生的压强）
1Torr=1mmHg=133.3Pa （1托，0℃时，1mm水银产生的压强 ）
1atm=101325Pa
同一种液体中，p 随z 的增加而变小 压强随液深（淹深）线性增加。 帕斯卡定律（1650年）：自由面上的压强p0 的
任何变化，都会等值的传递到液体中的任何一 点。
根据 z p const ，可以定义
g
位置高度（位置水头）z：点距离基准面的高度。 压强高度（压强水头）： p
（1个标准大气压）
1at=1kgf/cm2=98065Pa （1个工程大气压，海拔200m处）
1bar=105Pa
（1巴，常用于气象）
1psi=1磅力/英寸2=6887Pa （英制单位）
§2-4 液柱式测压计
U形管： P－Pa=ρ’ gh2－ρgh1
Π 形管： p1=p0+ρ g(Δh+x) p2=p0+ ρ g x p1－p2=ρ gΔh
6
fx
Wy
1dxdydz
6
fy
Wz
1 dxdydz
6
fz
由于流体的微元四面体处于平衡状态，故作用在其上的一切力在任意
轴上投影的总和等于零。
在x轴方向上力的平衡方程为：
p x1 2 d y d z p n d A nco s 1 6d x d y d zxf 0 (2-1)
思考2
珠穆朗玛峰顶上的大气压力、密度、温度为 多少?
第4章 流体静力学
第4章流体静力学第4章流体静力学• 4.1静力学介绍• 4.2压力• 4.3压力变化• 4.4静水压力• 4.5压力测量• 4.6压力分布• 4.7平板压力• 4.8曲面压力本章授课4课时，实验2课时第4章流体静力学第4章流体静力学第4章流体静力学4.1 Instroduction for HydrostaticsHystrostatics概述4.1 Instroduction for Hydrostatics 第4章流体静力学概述4.1 Instroduction for Hydrostatics 第4章流体静力学概述4.1 Instroduction for Hydrostatics 第4章流体静力学概述4.1 Instroduction for Hydrostatics 第4章流体静力学概述4.1 Instroduction for Hydrostatics 第4章流体静力学概述4.1 Instroduction for Hydrostatics 第4章流体静力学第4章流体静力学4.2 Instroduction to PressurePressure概述4.2 Instroduction to Pressure 第4章流体静力学概述4.2 Instroduction to Pressure 第4章流体静力学概述4.2 Instroduction to Pressure 第4章流体静力学第4章流体静力学4.3 Pressure Variation with depthPressure Variation with depth概述4.3 Pressure Variation with depth 第4章流体静力学概述4.3 Pressure Variation with depth 第4章流体静力学概述4.3 Pressure Variation with depth 第4章流体静力学概述4.3 Pressure Variation with depth 第4章流体静力学概述4.3 Pressure Variation with depth 第4章流体静力学第4章流体静力学4.4 Hydrostatics PressureHydrostatics Pressure概述4.4 Hydrostatics Pressure 第4章流体静力学概述4.4 Hydrostatics Pressure 第4章流体静力学概述4.4 Hydrostatics Pressure 第4章流体静力学概述4.4 Hydrostatics Pressure 第4章流体静力学概述4.4 Hydrostatics Pressure 第4章流体静力学概述4.4 Hydrostatics Pressure 第4章流体静力学概述4.4 Hydrostatics Pressure 第4章流体静力学第4章流体静力学4.5 Pressure MeasurementPressure Measurement概述4.5 Pressure Measurement 第4章流体静力学概述4.5 Pressure Measurement 第4章流体静力学概述4.5 Pressure Measurement 第4章流体静力学概述4.5 Pressure Measurement 第4章流体静力学概述4.5 Pressure Measurement 第4章流体静力学概述4.5 Pressure Measurement 第4章流体静力学概述4.5 Pressure Measurement 第4章流体静力学概述4.5 Pressure Measurement 第4章流体静力学第4章流体静力学4.6 Pressure DistributionsPressure Distributions概述4.6 Pressure Distributions 第4章流体静力学概述4.6 Pressure Distributions 第4章流体静力学第4章流体静力学4.7 Hydrostatics Force on Flat PlateHydrostatics force on Flat Plate概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学概述4.7 Hydrostatics Force on Flat Plate 第4章流体静力学。
流体静力学汇编
流体静⼒学汇编流体静⼒学1. 试求图（a ），（b ），（c ）中，A ，B ，C 各点相对压强，图中0p 是绝对压强，⼤⽓压强atm p a 1=。
解：（a ） kpa pa gh p 65.68686507807.91000==??==ρ（b ）kpa pa atm gh p p 1.28280961013253807.9100010000010==-??+=-+=ρ（c ）kpa pa gh p A 042.29294213807.91000-=-=??-=-=ρ 0=B pkpa pa gh p C 614.19196142807.91000==??==ρ2. 在封闭管端完全真空的情况下，⽔银柱差mm Z 502=，求盛⽔容器液⾯绝对压强1p 和⽔⾯⾼度1Z 。
解：kpapa gh p 67.6666905.0807.9136001==??==ρmm m g p Z 68068.0807.91000666911==?==ρ 3. 开敞容器盛有12γγ?的两种液体，问1，2两测压管中的液体的液⾯哪个⾼些？哪个和容器液⾯同⾼？解：1号管液⾯与容器液⾯同⾼，如果为同种液体，两根管液⾯应⼀样⾼，由于12γγ?，由=h γ常数∴2号管液⾯低。
4.某地⼤⽓压强为2/07.98m KN，求（1）绝对压强为2/7.117m KN 时的相对压强及其⽔柱⾼度。
（2）相对压强为O mH 27时的绝对压强。
（3）绝对压强为2/5.68m kN 时的真空压强。
解：（1）kpa p p p a 63.1907.987.117=-=-=， O mH ph 22807.963.19===γ（2） kpa p h p a 72.16607.987807.9=+?=+=γ，（3）kpa p p p a V 57.295.6807.98=-=-=，5.在封闭⽔箱中，⽔深m h5.1=的A 点上安装⼀压⼒表，其中表距A 点Z=0.5m 压⼒表读数为2/9.4m kN ，求⽔⾯相对压强及其真空度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
流体静力学1. 试求图（a ），（b ），（c ）中，A ，B ，C 各点相对压强，图中0p 是绝对压强，大气压强atm p a 1=。
解：（a ） kpa pa gh p 65.68686507807.91000==⨯⨯==ρ（b ）kpa pa atm gh p p 1.28280961013253807.9100010000010==-⨯⨯+=-+=ρ（c ）kpa pa gh p A 042.29294213807.91000-=-=⨯⨯-=-=ρ 0=B pkpa pa gh p C 614.19196142807.91000==⨯⨯==ρ2. 在封闭管端完全真空的情况下，水银柱差mm Z 502=，求盛水容器液面绝对压强1p 和水面高度1Z 。
解：kpapa gh p 67.6666905.0807.9136001==⨯⨯==ρmm m g p Z 68068.0807.91000666911==⨯==ρ 3. 开敞容器盛有12γγ〉的两种液体，问1，2两测压管中的液体的液面哪个高些？哪个和容器液面同高？解：1号管液面与容器液面同高，如果为同种液体，两根管液面应一样高，由于12γγ〉，由=h γ常数 ∴2号管液面低。
4.某地大气压强为2/07.98m KN，求（1）绝对压强为2/7.117m KN 时的相对压强及其水柱高度。
（2）相对压强为O mH 27时的绝对压强。
（3）绝对压强为2/5.68m kN 时的真空压强。
解：（1）kpa p p p a 63.1907.987.117=-=-=， O mH ph 22807.963.19===γ（2） kpa p h p a 72.16607.987807.9=+⨯=+=γ， （3）kpa p p p a V 57.295.6807.98=-=-=，5.在封闭水箱中，水深m h5.1=的A 点上安装一压力表，其中表距A 点Z=0.5m 压力表读数为2/9.4m kN ，求水面相对压强及其真空度。
解：Z M h p γγ+=+05.0807.99.45.1807.90⨯+=⨯+p kpa p 9.40-= 真空度为4.9kPa6.封闭容器水面绝对压强20/7.107m kN p =当地大气压强2/07.98m kN p a =时 试求（1）水深m h 8.01=时，A 点的绝对压强和相对压强。
（2）若A 点距基准面的高度m Z 5=，求A 点的测压管高度及测管水头，并图示容器内液体各点的测压管水头线。
（3）压力表M 和酒精（2/944.7m kN =γ）测压计h 的读数为何值？ 解：（1）kpa h p p 55.1158.0807.97.1070=⨯+=+=γ，kpa p p p a 48.1707.9855.115=-=-=，（2）A 点的测压管高度m ph78.1807.948.17===γ（即容器打开后的水面高度）测压管水头H m Z p78.6578.1=+=+=γ（3）kpa p p p a M 63.907.987.1070=-=-=酒精高度m p hM21.1944.763.9===γ7.测压管中水银柱差，mm h 100=∆在水深m h 5.2=处安装一测压表M ，试求M 的读数。
解：kpah h p H g M 86.375.2807.91.0375.133=⨯+⨯=+∆=γγ 8.已知水深h=1.2m ，水银柱高度mm h p 240=，大气压强m m Hg p a 730=，连接橡皮软管中全部是空气，求封闭水箱水面的绝对压强及其真空度。
解：a p H g p h h p =++γγ'mmHgh h O mH mmHg O mH 32.882.17361022=→→73024032.88'=++pmmHg p 68.401'=mmHg p p p a v 32.32868.401730'=-=-=9.已知图中Z=1m ，h=2m ，求A 点的相对压强以及测压管中液面气体压强的真空度。
解：OmH h p kpa h Z p h Z p v 22807.921807.90==-=-=-==+-）（）（γγγ 10. 测定管路压强的U 形测压管中，已知油柱高，，油3/922.1m kN m h ==γ水银柱差mm h 203=∆，求真空表读数和管内空气压强0p 。
解：kpah p kpa p h h p Hg v Hg 27203.0375.13338203.0375.13322.1807.9000=⨯=∆=-=⨯-⨯-==∆++γγγ11. 管路上安装一U 形 测压管，测得cmh cm h 603021==，，为油）已知（γ1（），油3/354.8m kN =γ为水银；1γ为水为油，）（12γγ；（3）γ为气体，1γ为水，求A 点的压强水柱高度。
解：1.112h h p A γγ=-m h h p h O H OH AA 6.4807.93.0357.1336.0354.822112=⨯+⨯=+==γγγγ2.m h h p h O H OH AA 811.03.0807.96.0354.81222=+⨯=+==γγγ 3.m h h A 3.01==12.水管上安装一复式水银测压计如图所示。
问4321p p p p ，，，哪个最大？哪个最小？哪些相等？解：321221p p p p hp h p Hg Hg =〉∴〉+=+γγγγ3434p p h p h p Hg Hg 〉∴〉+=+γγγγ’‘∴1234p p p p 〉=〉13. 一封闭容器盛有（水）（水银）12γγ〉的两种不同的液体。
试问同一水平线上的1，2，3，4，5各点的压强哪点最大？哪点最小？哪些点相等？ 解：h p h p 1425γγ+=+∵12γγ〉 ∴54p p 〉213p h p =-γ∴23p p 〉‘hp h p 2521γγ-=- ∵h h〈’∴51p p 〉 ∴有52143p p p p p 〉=〉=14. 封闭水箱各测压管的液面高程为：。
，，cm cm cm 6020100321=∇=∇=∇问3∇为多少？ 解：0414=∇-∇-）（γp 3344p p =∇-∇+）（γ0323=∇-∇-）（H g p γ 解cm 7.133=∇15. 两高度差Z=20cm ，的水管，当1γ为空气及油）（油3/9m kN =γ时，cm h 10均为，试分别求两管的压差。
解：（1） 1γ为油h p h Z p B A 1γγ-=+-）（kPa h h Z p p p B A 042.21=-+=-=γγ∆）（（2）1γ为空气B A p h Z p =+-）（γkPa h Z p p pB A 942.2=+=-=）（γ∆16.已知水箱真空表M 的读数为2/98.0m kN ，水箱与油箱的液面差m H5.1=，水银柱差32/85.72.0m kN m h ==油，γ，求1h 为多少米？解：M H h h h h H g -++=+）（油2121γγγm h 61.51=注：真空表M 在方程中为—M17. 封闭水箱中的水面高程与筒1，管3，4中的水面同高，筒1可以升降，借以调节箱中水面压强。
如将（1）筒1下降一定高度；（2）筒1上升一定高度。
试分别说明各液面高程哪些最高？哪些最低？哪些同高？ 解：设水箱中水位在升降中不变，如果1管上升1h 0+1h =0+3h ∴1h =3h （3管上升同样高度）∵42p p = ∴4管不变如果1管下降1h 1h =3h（3管下降同样高度）∵42p p = ∴4管不变18.题在2—45后面19. 在水泵的吸入管1和压出管2中安装水银压差计，测得mm h 120=，问水经过水泵后压强增加多少？，若为风管，则水泵换为风机，压强增加多少02mmH 。
解：（1）管中是水h p h p H g γγ+=+21kpa h p p H g 1512=-=-）（γγ（2）管中是空气21p h p Hg =+γO mmH kpa h p p H g 212163016===-γ20.图为倾斜水管上测定压差的装置，测得，，mm h mm Z 120200==当 （1）31/02.9m kN =γ为油时；（2）1γ为空气时，分别A ，B 两点的压差。
解：（1）h Z p h p B A 1γγγ--=-kpa p p A B 867.1=-∴（2）Z p h p B A γγ-=-kpa p p A B 785.0=-∴21. A ，B 两管的轴心在同一水平线上，用水银压差计测定压差。
测得cm h 13=∆，当A ，B 两管通过（1）为水时；（2）为煤气时，试分别求压差。
解：（1）h p h p H g B A ∆γ∆γ+=+kpa h p p H g B A 06.16=-=-∆γγ）（（2）h p p H g B A ∆γ+=kpa h p p H g B A 34.17==-∆γ22.复式测压计中各液面的高程为：，，，m m m 5.26.00.3321=∇=∇=∇5545.30.1p m m ，求，=∇=∇。
解：021*******=∇-∇-∇-∇+∇-∇-∇-∇+）（）（）（）（Hg Hg p γγγγkpa p 4775=23. 一直立煤气管，在底部测压管中测得水柱差1h =10mm ，在H= 20m 高处的测压管中测得水柱差mm h 1152=，管外空气容重3/64.12m N =气γ，求管中静止煤气的容重。
解：方法（1） 设外管大气压强为，，a a p γ利用绝对压强管内：22h p p O H a γ+=上‘上H p h p p O H a γγ+=+=‘上下’下12管外：H p p a a a γ+=上下∴3/29.5m N =γ方法（2）H h H h a O H O H γγγγ=-+1222代入数据解得： 3/29.5m N =γ24. 已知倾斜微压计的倾角，，测得mm l 10020==︒α微压计中液体为酒精，3/94.7m kN =酒γ，求测定空气管段的压差。
解：pa l p27120sin 1.07094sin =⨯⨯==∆ θγ25. 为了精确测定容重为γ的液体A ，B 两点的微小压差，特设计图示微压计。
测定时的各液面差如图示。
试求‘与γγ的关系以及同一高程上A ，B 两点的压差。
解：）（‘a b b -=γγ）（’ba -=∴1γγ H p H p B A ‘γγ-=-γγγγγ∆H ba b a H H p p p B A =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-=-=∴）（）（’126.有一水压机，小活塞面积，2110cm A =大活塞面积221000cm A =.（1）小活塞上施力98.1N ，问大活塞上受力多少？（2）若小活塞上再增加19.6N ，问大活塞上再增加力多少？ 解：（1）211p p =⋅+γ其中111.98A p =kN A p F 79.10222=⋅=（2）211‘’p p =⋅+γ其中116.191.98A p +=‘kN F A p F 96.12222=-⋅=‘’（此题注意力与压强的区别） 27.有一矩形底孔闸门，高，，宽m b m h 23==上游水深m h 61=，下游水深m h 52=。