第二章流体静力学 贵源与环境工程学院
资源与环境工程学院 第二章 流体静力学
本章主要内容 。 本章核心问题：研究流体静止时的平衡规律，根据平衡条件， 确定静止流体中压强分布规律和静止流体对各种固体壁面的作 用力。 ·静止包括两种情况：绝对静止，相对于地球没有运动；相对静 止，相对于容器或流体各质点之间彼此没有相对运动。 >本章主要内容： 2.1静止流体上的作用力 2.2流体的平衡微分方程及其积分 2.3流体静力学基本方程 2.4流体静压强的测量 2.5静止流体对平面壁的作用力 2.6静止流体对曲面壁的作用力 g 资源与环境工程学院
资源与环境工程学院 本章主要内容 • 本章核心问题：研究流体静止时的平衡规律，根据平衡条件， 确定静止流体中压强分布规律和静止流体对各种固体壁面的作 用力。 • 静止包括两种情况：绝对静止，相对于地球没有运动；相对静 止，相对于容器或流体各质点之间彼此没有相对运动。 ➢ 本章主要内容： 2.1 静止流体上的作用力 2.2 流体的平衡微分方程及其积分 2.3 流体静力学基本方程 2.4 流体静压强的测量 2.5 静止流体对平面壁的作用力 2.6 静止流体对曲面壁的作用力
2.1静止流体上的作用力 作用在流体微团上的力可分为两种： △FR >质量力：与流体微团质量大小有关，并且 集中作用在微团质量中心上的力。包括： 重力△G=△m·g 直线运动惯性力△F=△m:a 1△G 离心惯性力△FR=△rw2 。 这些力的矢量和用4Fm表示，则 F,m△m'am=△(Xi+巧+Zk ·若微团极限缩为一点，即△V→0，则 dFm=dmam=dm (Xi+Yj+Zk) 其中，am为质量力加速度，也即各质量力加速度的矢量和。X、Y、 Z为何意义？ 贵源与环境工程学院
资源与环境工程学院 2.1 静止流体上的作用力 • 作用在流体微团上的力可分为两种： ➢ 质量力：与流体微团质量大小有关，并且 集中作用在微团质量中心上的力。包括： 重力ΔG= Δm ·g 直线运动惯性力Δ F= Δm·a 离心惯性力ΔFR= Δm·rω2 • 这些力的矢量和用ΔFm表示，则 ΔFm = Δm·am = Δm·(Xi+Yj+Zk) • 若微团极限缩为一点，即ΔV →0，则 dFm = dm·am = dm·(Xi+Yj+Zk) 其中，am为质量力加速度，也即各质量力加速度的矢量和。X、Y、 Z为何意义？
2.1静止流体上的作用力 由dF=△mam=△mXi+巧+Zk)可推得： (1)Mm=Xi+巧+Zk 此时，X、Y、Z可理解为质量力加速度在各轴的投影或加速度 在x,z方向的分量。 (2)(FJ△m=Xi+巧+Zk Fm/△m为单位质量的质量力，简称单位质量力。那么X、Y、 Z可理解为单位质量力在各轴的投影或单位质量力在x,y,z方向 的分量。 资源与环境工程学院
资源与环境工程学院 2.1 静止流体上的作用力 • 由ΔFm = Δm·am = Δm·(Xi+Yj+Zk)可推得： （1） am = Xi+Yj+Zk 此时，X、Y、Z可理解为质量力加速度在各轴的投影或加速度 在x,y,z方向的分量。 （2）( ΔFm/ Δm)= Xi+Yj+Zk ΔFm/ Δm为单位质量的质量力，简称单位质量力。那么X、Y、 Z可理解为单位质量力在各轴的投影或单位质量力在x,y,z方向 的分量
2.1静止流体上的作用力 >表面力：大小与流体表面积有关并且分布作用在流体表面上的 力，它是相邻流体或固体作用于流体表面上的力。 ·表面力按其作用方向可分为两种： 一种是沿表面切向的摩擦力。由于静止流体不表现出粘性，所 以在静止流体内部不存在切向摩擦力； 一种是沿受压表面内法线方向的压力，称为流体静压力。 △FR △ △G 贵源与环境工程学院
资源与环境工程学院 2.1 静止流体上的作用力 ➢ 表面力：大小与流体表面积有关并且分布作用在流体表面上的 力，它是相邻流体或固体作用于流体表面上的力。 • 表面力按其作用方向可分为两种： • 一种是沿表面切向的摩擦力。由于静止流体不表现出粘性，所 以在静止流体内部不存在切向摩擦力； • 一种是沿受压表面内法线方向的压力，称为流体静压力