流体力学泵与风机01.ppt

流体力学
流体的宏观平衡
流体力学
流体的运动规律
流体静力学
流体动力学
第二章流体静力学
流体静力学
绝对静止
相对静止
静止
流体处于平衡时
的力学规律
基础知识
作用在流体上的力,不可压缩流体
以地球作为惯性参考坐标系,当流体相对于惯性坐标系静止时,称流体处于绝对静止状态;当流体相对于非惯性参考坐标系静止时,称流体处于相对静止状态。
研究流体静压强在空间的分布规律
研究流体与固体间的相互作用及其
工程应用
流体静力学
研究的是流体平衡的规律
在研究流体平衡时,通常将地球选作惯性坐标系
流体处于静止或相对静止状态,两者都表现不出黏性作用,即切向应力都等于零。所以,流体静力学中所得的结论,无论对实际流体还是理想流体都是适用的。
注
第2章流体静力学
§ 流体静压强及其特性
§ 流体静压强的计算
§ 压强的测量
§ 作用于平面上的液体总压力
§ 作用于曲面上的液体压力
§****题
§ 流体静压强及其特性
1. 流体静压强
当流体处于静止或相对静止状态时,作用在流体上的力只有法向应力,没有切向应力。此时的法向应力就是作用面内法线方向的静压强。用符号p表示,单位为Pa。
面积ΔA上的平均流体静压强P:
A 点上的流体静压强 P:
§ 流体静压强及其特性
流体静压力:作用在某一面积上的总压力;
流体静压强:作用在某一面积上的平均压强或某一点的压强。
流体静压力与流体静压强的区别:
§ 流体静压强及其特性
2. 流体静压强的特性
特性一:流体静压强的方向与作用面相垂直,并指向作用面的内法线方向
这一特性可由反证法给予证明:
假设在静止流体中,流体静压强方向不与作用面相垂直,而与作用面的切线方向成α角,如图2-1所示。
§ 流体静压强及其特性
α
pn
pt
p
切向压强
静压强
法向压强
图2-1
§ 流体静压强及其特性
那么静压强p可以分解成两个分力即切向压强pt和法向压强pn。由于切向压强是一个剪切力,由第一章可知,流体具有流动性,受任何微小剪切力作用都将连续变形,也就是说流体要流动,这与我们假设是静止流体相矛盾。流体要保持静止状态,不能有剪切力存在,唯一的作用力便是沿作用面内法线方向的压强。
又因为流体处于静止时不能承受拉应力,拉应力的存在也会破坏流体的平衡,所以流体静压强的方向必然是沿着作用面的内法线方向。
由于流体内部的表面力只存在着压力,因此流体静力学的根本问题是研究流体静压强的问题。