第2章 流体静力学.ppt

文档介绍：第2章流体静力学 ( Fluid Statics )
哈尔滨工程大学船舶工程学院
Chapter 2 Fluid Statics
研究:静止流体的压力分布规律以及对物体的作用力。
应用:船舶浮性、稳性;水坝的设计等。
内容:
静力学基本方程
压力分布规律
作用在物体上的力。
流体静力学基本方程及其应用
静止流体的平衡微分方程
取流体团:体积V,边界面积S,外法向量n。

V
质量力:
表面力:
受力平衡:
(Gauss公式)
2
由平衡微分方程知,梯度的方向平行质量力,质量力垂直于等压面。
等压面:压力相同的面
重力场中:
水平面是等压面,自由面是等压面。
平衡微分方程:
流体团任意
( f 已知)
重力场中不可压静止流体的压力分布
若自由面上压力,得
——淹没深度
静力学基本方程:
h
z
z
1. 静力学基本方程
在重力场中,
讨论:
重力场中不可压静止流体中压力分布 p 随深度h 呈线性增加。
压力由两部分组成:
——均匀传递的压力(Pasca Priciple)
——重力产生的压力(单位底面积上高度为h的流体柱的重量)。
在同种流体( )的连通域中,水平面是等压面。
h
z
z
p
h
p0
U 形管
2. 压力表示方法
Fig. Graphical representation of gage and absolute pressure
pm
Absolute zero reference p =0
p
(1)
(2)
绝对压力: (大于或等于零)
——为真空。
相对(表)压力:
——高出大气压的压力;
真空度:
——低于大气压的压力。
3. 压力的单位
国际单位制: 。
工程单位制:大气压(at、atm), 巴(bar), 液柱高度。
标准大气压
工程大气压
液面两端压力不等时读出高度差 h 值,
得
压力计
p
h
p0
U 形压力计
1. U形压力计(U-Tube Manometer)
管中的液体可选用水银、水或酒精等。
:待测压力; :已知压力。
2. 斜管压力计(Inclined-Tube Manometer)
校准系数: (实验确定)。
调整满足测压范围的要求; 一般不小于。
α
l
p
h1
pa
斜管压力计
h2