3-表面张力和毛细现象-修改PPT课件

高度变 化所引 起的压 力差异
力平衡方程
PB
S PA = S PB+ HB ρg（HB - H A)S
PA
• The difference of pressure due to a
difference in elevation within a fluid
column is given by: Δ P = ρ g Δ H
浮力、表面张力和毛细现象 尤明庆
2008 年 10 月 19 日
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Pascal 原理及 Bernoulli 方程
1） 引 言 2） Pascal 原理 3) Bernoulli 方程 4） 虹吸现象（Siphonage) 5) 结束语
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复习
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静水压力
• 力是物体之间的相互作用
lower than the liquid surface in the reservoir.
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Pascal`s law or Pascal`s principle
高度变 化所引 起的压 力差异
静止流体 重力势能 与压力能 总和守恒
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力平衡方程
PB
S PA = S PB+ HB ρg（HB - H A)S
PA
PA +ρg H A = PB + ρgHB
ΔP=ρgΔH
单 位 符 号 的 确 定 规 则3
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Pascal`s law or Pascal`s principle
• A change in the pressure of an enclosed incompressible fluid is conveyed undiminished to every part of the fluid and to the surfaces of its container
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浇花水的塑料管
• 用塑料水管浇花，缩小其出口 面积能使水流喷到更远的地方
• 一般的说法是，面积减小，速 度增大，因而可以喷得更远。
• 说这句话时，实际上心中有这 样的一个认识：改变出口面积 时水管的出流量不变。不过，
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流若
量将
等管
于子
0 ， 速 度 ？
完 全 捏 住
！，
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浇花水的塑料管
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Bernoulli 方程
流体能量 P +ρg H + ρV 2 /2 实际上逐步降低
VV 22ggHH
沿程阻力损失 局部阻力损失
出
H
流
速
度
P
局部阻力损失：因流体运动的速度大小和方向 改变而引起的能量损失，与动能成正比，比例 系数与流体、管道（速度改变）特征等有关。
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Bernoulli 方程
流体从水面到出口将
重力势能转换为压力
能，再将压力能转换
H
为动能
静止流体
V
P
重力势能
与压力能 总和守恒
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PA +ρg H A = PB + ρgHB
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Bernoulli 方程
流体从水面到出口将 重力势与 运能自 动转由 的换落速体度为压力 能，再完将全压相力同能转换 为动能
• 减小出口面积，增大整个系统的流动阻力， 因而流量减小；出口面积为零，流量为零。
• 流量减小，水到达出口处的压力损失就减小， 使得出口处的压力增大；流量为零，出口处 压力 - -
• 出口处压力增大，喷出速度就有可能增大， 水流也就有可能喷到更远的地方。不过 - -
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水暖为什么由上而下供应用用户
利用流体的重力势能克服流动阻力
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虹吸：利用曲管将液体经高 于液面的地方引向低于液面
A siphon is a continuous tube
that allows liquid to drain from
a reservoir through an
intermediate point that is
• The difference of pressure due to a
difference in elevation within a fluid
column is given by: Δ P = ρ g Δ H
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Pascal`s law or Pascal`s principle
速
度
P
不考虑流动的损失，重力势能、 压力能和动能的总和守恒
P +ρg H + ρV 2 /2 = 常数
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Bernoulli 方程
流体能量 P +ρg H + ρV 2 /2 实际上逐步降低
VV 22ggHH
沿程阻力损失 局部阻力损失
出
H
流
速
度
P
沿程阻力损失：沿直管流动，流体与管壁摩擦 引起的，与管径成反比，与动能成正比，比例 系数与流体、管道粗糙特征等有关。
higher than the reservoir, the
flow being driven only by the
difference in hydrostatic
pressure without any need for
Pumping. It is necessary that the final end of the tube be
• 压力是流体内部单位面积的的作用力
• 压力垂直于作用面
• 流体压力与位置有关，与方向无关，即：
• 同一位置，各个方向的压力相等
• 力的单位是Newton，符号 N;
• 压力的单位是 Pascal ，符号 Pa;
• 1 N =1 kg m/s2, 1 Pa = 1N/m2,
• 1 MPa 2021/3/10 = 106 Pa
V 2gH
出流是一个 准静态过程
Fra Baidu bibliotek
出
H
流
速
度
P
不考虑流动的损失，重力势能、 压力能和动能的总和守恒
P +ρg H + ρV 2 /2 = 常数
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Bernoulli 方程
流体能量
沿程阻力损失 局部阻力损失
P +ρg H + ρV 2 /2 实际上逐步降低
VV 22ggHH
出
H
流
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烟囱的作用 假如不流动：
PB
PB
ΔP外=ρ冷 gΔH，大 ΔP内 =ρ热gΔH，小
烟囱出口处 热空气压力 PA 较高，因而
2021/3/10 压力也是能量，其来源是………
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烟囱的作用
矿井自然 通风系统 冬天 夏天
PA
PB
PB
2021/3/10 压力也是能量，其来源是………