流体力学与漉体机减 多媒体教学课件 李文科制作
流体力学与流体机械 (二) 多媒体教学课件 李文科 制作
第二章流体静力学 概述流体静力学研究的内容 第一节作用在流体上的力 第二节流体的静压力及其特性 第三节流体平衡微分方程和等压面 第四节流体静力学基本方程 第五节绝对压力、相对压力和真空度
第二章 流体静力学 ➢概 述 流体静力学研究的内容 ➢第一节 作用在流体上的力 ➢第二节 流体的静压力及其特性 ➢第三节 流体平衡微分方程和等压面 ➢第四节 流体静力学基本方程 ➢第五节 绝对压力、相对压力和真空度
第二章流体静力学 第六节浮力作用下气体静力学基本方程 第七节液柱式测压计原理 第八节液体的相对平衡 第九节静止液体作用在平面上的总压力 及压力中心 第十节静止液体作用在曲面上的总压力
第二章 流体静力学 ➢第六节 浮力作用下气体静力学基本方程 ➢第七节 液柱式测压计原理 ➢第八节 液体的相对平衡 ➢第九节 静止液体作用在平面上的总压力 及压力中心 ➢第十节 静止液体作用在曲面上的总压力
第二章渍体静力学 流体静力学是研究静止状态下的流体在外力作用下的平衡 规律,以及这些规律的实际应用。 宇宙万物都处在不停的运动之中,真正静止的物体是不存 在的。但是,从工程应用的角度来看,在多数情形下,忽略地 球自转和公转的影响,而把地球选作惯性参照系,对于研究问 题的结果还是足够精确的。当物体相对于惯性参照系没有运动 时,我们便说该物体处于静止状态或平衡状态。如果我们选 择本身具有加速度的物体作为参照系,即非惯性参照系,当物 体相对于非惯性参照系没有运动时,便说它处于相对静止或 相对平衡状态。对于研究流体宏观杋械运动的流体力学来说, 也是如此
第二章 流体静力学 流体静力学是研究静止状态下的流体在外力作用下的平衡 规律，以及这些规律的实际应用。 宇宙万物都处在不停的运动之中，真正静止的物体是不存 在的。但是，从工程应用的角度来看，在多数情形下，忽略地 球自转和公转的影响，而把地球选作惯性参照系，对于研究问 题的结果还是足够精确的。当物体相对于惯性参照系没有运动 时，我们便说该物体处于静止状态或平衡状态。如果我们选 择本身具有加速度的物体作为参照系，即非惯性参照系，当物 体相对于非惯性参照系没有运动时，便说它处于相对静止或 相对平衡状态。对于研究流体宏观机械运动的流体力学来说， 也是如此
第二章渍体静力学 既然处于静止或相对静止状态的流体对参照系没有运动, 则实际流体的粘性作用表现不出来,切应力τ=0。所以本章所 讨论的流体平衡规律,不论是对理想流体,还是对实际流体 都是适用的
第二章 流体静力学 既然处于静止或相对静止状态的流体对参照系没有运动， 则实际流体的粘性作用表现不出来，切应力τ=0。所以本章所 讨论的流体平衡规律，不论是对理想流体，还是对实际流体 都是适用的
第一节作用在流体上的力 内容提要 ◇一、表面力及其表示方法 质量力及其表示方法
第一节 作用在流体上的力 内 容 提 要 一、 表面力及其表示方法 二、 质量力及其表示方法
第一节作用在流体上的力 作用在流体上的力可分为两大类:表面力和质量力。 表面力及其表示方法 表面力是指作用在所研究的流体的表面上,并且与流体的 表面积成正比的力。也就是该流体体积周围的流体或固体通过 接触面作用在其上的力。表面力不仅是指作用在流体外表面 上的力,也包括作用在流体内部任一表面上的力。 表面力一般可分解成两个分力,即与流体表面垂直的法向 力P和与流体表面相切的切向力T。在连续介质中,表面力不 是一个集中的力,而是沿着表面连续分布的。因此,在流体 力学中,常用单位表面积上所作用的表面力一法向应力和切 向应力来表示,其单位为Nm2
作用在流体上的力可分为两大类：表面力和质量力。 一、表面力及其表示方法 表面力是指作用在所研究的流体的表面上，并且与流体的 表面积成正比的力。也就是该流体体积周围的流体或固体通过 接触面作用在其上的力。表面力不仅是指作用在流体外表面 上的力，也包括作用在流体内部任一表面上的力。 表面力一般可分解成两个分力，即与流体表面垂直的法向 力P和与流体表面相切的切向力T。在连续介质中，表面力不 是一个集中的力，而是沿着表面连续分布的。因此，在流体 力学中，常用单位表面积上所作用的表面力—法向应力和切 向应力来表示，其单位为N/m2 。 第一节 作用在流体上的力
第一节作用在流体上的力 由粘性所产生的内摩擦力和流体受到的固体壁面的摩擦力, 以及固体壁面对流体的压力等都是表面力 如图2-1所示,在流体中任取一体积为V,表面积为A的流 体作为研究对象,所取的这部分流体以外的流体或固体通过接 触面必定对该部分流体产生作用力。在分离体表面的a点取 微元面积△A,作用在△A上的表面力为△F,将ΔF分解为沿法 线方向n的法向力△P和沿切线方向τ的切向力△T,当△A缩小趋 近于点a时,便得到作用在a点的法向应力p和切向应力τ,即 (2-1) p=Imn△P_dP △A→0△AdA (2-2) △TdT m △A→0△AdA
第一节 作用在流体上的力 由粘性所产生的内摩擦力和流体受到的固体壁面的摩擦力， 以及固体壁面对流体的压力等都是表面力。 如图2-1所示，在流体中任取一体积为V，表面积为A的流 体作为研究对象，所取的这部分流体以外的流体或固体通过接 触面必定对该部分流体产生作用力。在分离体表面的a点取一 微元面积ΔA，作用在ΔA上的表面力为ΔF，将ΔF分解为沿法 线方向n的法向力ΔP和沿切线方向τ的切向力ΔT，当ΔA缩小趋 近于点a时，便得到作用在a点的法向应力p和切向应力τ，即 (2-1) (2-2) A T A T A P A P p d d lim d d lim ΔA 0 ΔA 0 = = = = → →
第一节作用在流体上的力 流体的压力p就是指作用在单位面积上的法向应力的大 图2-1作用在流体上的表面力
第一节 作用在流体上的力 流体的压力p就是指作用在单位面积上的法向应力的大小。 图2-1 作用在流体上的表面力
第一节作用在流体上的力 质量力及其表示方法 质量力是指作用在流体的所有质点上,并且和流体的质量 成正比的力。它可以从远距离作用于流体内每一个流体质点 上。对于均匀流体,质量力又与流体的体积成正比,因此,质 量力又称为体积力。例如,在重力场中由地球对流体全部质点 的引力作用所产生的重力;带电流体所受的静电力,以及有电 流通过的流体所受的电磁力等都是质量力。当我们应用达朗伯 原理去研究流体的加速运动时,虚加在流体质点上的惯性力也 属于质量力。惯性力的大小等于质量乘以加速度,其方向与 加速度的方向相反
第一节 作用在流体上的力 二、质量力及其表示方法 质量力是指作用在流体的所有质点上，并且和流体的质量 成正比的力。它可以从远距离作用于流体内每一个流体质点 上。对于均匀流体，质量力又与流体的体积成正比，因此，质 量力又称为体积力。例如，在重力场中由地球对流体全部质点 的引力作用所产生的重力；带电流体所受的静电力，以及有电 流通过的流体所受的电磁力等都是质量力。当我们应用达朗伯 原理去研究流体的加速运动时，虚加在流体质点上的惯性力也 属于质量力。惯性力的大小等于质量乘以加速度，其方向与 加速度的方向相反