水利工程网http://www.shuigong.com 表1-1-1 水的物理性质 温度单位容重粘滞性运动粘滞饱和蒸汽压表面张力压缩率 积弹性 (“C)(公斤。分:秒厘米2(公斤 公斤(厘米2(公斤 /米3)/厘米2)/秒/厘米2)/厘米)/公斤 /厘米2) 10-8×10-2×10-1 10-5 ×104 1.8291.7940.062 4.926 2.030 2.085 99,71.3361.3100.13 7。57 4.682 2.136 911.1671146 750 4。575 2.186 2.231 ,10.9130.898 7 995 08160,8040 4、348 2.300 92.20.660.6590.75 4。281 2.336 9880.5600.5561.26 4.274 98320.4790.478 674 70977.80,4150,4163.18 657 4.359 2.294 80 971,803640.3674,83 638 4440 2.252 965·30.3230·328 620 4。556 2.195 958402890.29610.33 6,00 4.695 注单位容重、粘滞性系数、运动粘潜性系数、表面张力、压缩率、体积弹性系 数均为一个标准大气压下的数值 衰1-1-2111 各种压力下水的单位容(公斤/米3) 压力 温 度 °C) (公斤/厘米2)0 100 200 300 1×102 1004,8 1002.7 992.3 962.9 870,7 7153 100961007,1 996·5 877,5 3×10 101431011,51000.5 884,0 7503 023.11018.81079 10×10 1043,9103831026,2
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水利工程网http://www.shuigong.com 式中τ、m—分别为两个常数,它们随液体的性质不同而不 同 当τ。=0,m=1,h=时,为牛顿式液体,上式变为式 (1-1-4),即液体中的切应力与剪切变形的速度成比例: 式中p一液体的粘滞性系数,水的值见表1-1-1; an—液体质点剪切变形速度,即沿与流速v垂直的方 向%上的流速梯度。 若τ0=0,m午1,则属于非牛顿式液体; 若τ不等于0,并达到不可忽略的数值时,则液体进入或接 近塑体的范围。 四、衰面张力 表面张力是表现在液体周界面中任意的曲线或直线上的拉应 力。单位长度上的表面张力,称为表面张力系数σ,水的σ值见 表1-1-1。 由于表面张力的作用,弯曲液面会引起液体内部的附加压 力。又因液面弯曲的方向不同,附加压力有正有负。 第二章静水压力的计算 §1-2-1静水压强特性及分布规律 、匠强 压强是指单位受压面积上所受的压力,即 AP p=lim( Ac (1-2-1) 式中P—压强,即点压力; 4—受压面积; AP—受压面积4a上所受的压力
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水利工程网http://www.shuigong.com 压强的单位可用三种方法表示 1)用单位面积上的力表示,例如公斤/厘米2,吨/米2 2)用工程大气压表示,一个工程大气压等于1公斤/厘米2, 例如某点静水压强P=3公斤/厘米2,即可表示为P=3个工程 大气压 3)用水柱高度表示,一定的压强P相当于一定的水柱高度 h,例如1个工程大气压的压强P=1公斤/厘米2,用水柱高度 表示,则b=P/y=10米水柱高,y为水的重率(容重),工程 中以y=1克/厘米3=1吨/米3计算。 由于工程计算的需要,通常将包括大气压强的总压强称为绝 对压强,不包括大气压强的称为相对压强,即 pab=patp (1-2-2) 式中yab-绝对压强; Pa—大气压强 一相对压强。 绝对压强永远是正值。相对压强可正可负。 如果液体中某点处的绝对压强小于大气压强,则该处存在着 真空。真空度是以大气压强和绝对压强的差值来量度的。以Pn 表示真空度,真空度与绝对压强Pab和与相对压强P的关系为 PB=Pa-pab (1-2-3a) 或 (1-2-3b) 例如某点的绝对压强为5吨/米2(即相对压强为-5吨/ 米2),则该点的真空度为: P=Pa-Pab=10-5=5吨/米2y 或 5 5米水柱高 在本书后面的全部内容中,如无特别说明,就是以相对压强 进行计算
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水利工程网http://www.shuigong.com 静水压强特性 1.特性一:静水压强垂直于受压面。 2特性二:在同一点上;各方向的静水压强的大小均相等。 三、静水压强的分布规律 重力作用下水静力学的基本方程: pab=pa+hh (12-4) 式中h—受压点至水面的铅直距离,又称淹没深度y P4—水表面的大气压强 y——同前。 相对压强为: p=γ五 (12-5) 可知静水压强P与水深成正比,即静水压强按直线分布规律。 如用箭头表示压力的方向,长度表示压强的大小,压强的分布可 以用图形表示,例如图1-2-1。 (a)平板闸门 (b)弧形闸门 a)作用于平板闸门上的压强分布;(b)作用于弧形闸门上的压强分布 s1-2-2静水压强的计算 、计算公式 如图1-2-2所示,对于任意一点可由式(1-2-5)计算静水压 强。 对于任意两点1和2有关系式 P1=P2+(2-21)=P2+y4h (1-2-6) 或
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