第一节作用在流体上的力 质量力的大小常以作用在单位质量流体上的质量力,即单 位质量力来度量。单位质量力通常用f来表示。 在直角坐标系中,设质量为m的流体所受的质量力为F,它 在各坐标轴上的投影分别为F、F、F,则单位质量力在各坐 标轴上的分量分别为 f F F (2-3) 则 ∫=fi+f+ (2-4) 单位质量力及其在各坐标轴上的分量的单位是N/kg或ms2, 与加速度的单位相同。如在重力场中,对应于单位质量力的重 力数值就等于重力加速度g,其单位为ms2
第一节 作用在流体上的力 质量力的大小常以作用在单位质量流体上的质量力，即单 位质量力来度量。单位质量力通常用 来表示。 在直角坐标系中，设质量为m的流体所受的质量力为F，它 在各坐标轴上的投影分别为Fx、Fy、Fz，则单位质量力f在各坐 标轴上的分量分别为 (2-3) 则 (2-4) 单位质量力及其在各坐标轴上的分量的单位是N/kg或m/s2 ， 与加速度的单位相同。如在重力场中，对应于单位质量力的重 力数值就等于重力加速度g，其单位为m/s2 。 m F f m F f m F f z z y y x x = ， = ， = f f i f j f k = x + y + z f
第二节流体的静压力及其特性 内容提要 1、流体静压力的概念 2、流体静压力的基本特性
第二节 流体的静压力及其特性 内 容 提 要 1、流体静压力的概念 2、流体静压力的基本特性
第二节流体的静压力及其特性 在流体内部或流体与固体壁面间所存在的单位面积上的法 向作用力称为流体的压力。当流体处于静止或相对静止状态 时,流体的压力就称为流体的静压力。 流体的静压力具有两个基本特性: 特性一:流体静压力的方向与作用面相垂直,并指向作用 面的内法线方向。 特性二:静止流体中任一点流体静压力的数值与作用面在 空间的方位无关,只是该点坐标的函数。也就是说,在静止 流体中任一点处各方向的流体静压力均相等。 下面就来证明这两个特性,根据流体的特性可知,流体不 能够承受拉力(表面层的表面张力除外),在微小的剪切力作用
第二节 流体的静压力及其特性 在流体内部或流体与固体壁面间所存在的单位面积上的法 向作用力称为流体的压力。当流体处于静止或相对静止状态 时，流体的压力就称为流体的静压力。 流体的静压力具有两个基本特性： 特性一：流体静压力的方向与作用面相垂直，并指向作用 面的内法线方向。 特性二：静止流体中任一点流体静压力的数值与作用面在 空间的方位无关，只是该点坐标的函数。也就是说，在静止 流体中任一点处各方向的流体静压力均相等。 下面就来证明这两个特性，根据流体的特性可知，流体不 能够承受拉力(表面层的表面张力除外)，在微小的剪切力作用
第二节流体的静压力及其特性 下也会发生变形,变形必将引起流体质点的相对运动,这就破 坏了流体的平衡。因此,在平衡条件下的流体不能承受拉力和 切力,只能承受压力,而压力就是沿内法线方向垂直作用于作 用面上。这就证明了流体静压力的第一个特性。如图2-2所示, 静止流体对容器的静压力恒垂直于器壁。 为了证明第二个特性,在静止流体中取出直角边长各为 dx、dy、dz的微元四面体ABCD,如图2-3所示。假设作用在 △ACD、△ABD、△ABC和△BCD四个平面上的平均流体静 压力分别为px、py、P2和pn,pa与x、y、z轴的夹角(亦即斜面 △BCD的法线n与x、y、z轴的夹角)分别为α、β、γ。由于静止 流体不存在拉力和切力,因此作用在静止流体上的表面力
第二节 流体的静压力及其特性 下也会发生变形，变形必将引起流体质点的相对运动，这就破 坏了流体的平衡。因此，在平衡条件下的流体不能承受拉力和 切力，只能承受压力，而压力就是沿内法线方向垂直作用于作 用面上。这就证明了流体静压力的第一个特性。如图2-2所示， 静止流体对容器的静压力恒垂直于器壁。 为了证明第二个特性，在静止流体中取出直角边长各为 dx、dy、dz的微元四面体ABCD，如图2－3所示。假设作用在 △ACD、△ABD、△ABC和△BCD四个平面上的平均流体静 压力分别为px、py、pz和pn，pn与x、y、z轴的夹角(亦即斜面 △BCD的法线n与x、y、z轴的夹角)分别为α、β、γ。由于静止 流体不存在拉力和切力，因此作用在静止流体上的表面力
第二节流体的静压力及其特性 图2-2静压力恒垂直于器壁 P dz d pr B 图2-3微元四面体受力分析
第二节 流体的静压力及其特性 图2-2 静压力恒垂直于器壁 图2-3 微元四面体受力分析