文档介绍:(流体力学)流体的受力分析
第一部分 流体的受力分析
(一)静力学的研究内容
研究流体在外力作用下处于静止状态时的力学规律。 通过受力分析可知:静力学主要是
获得静止状态下的压强, 即静压强。进一步把面积考虑进去, 获得与流体相互作用的固体壁
面所受到时的流体作用力。
(二)控制体的选择
流场中,用几何边界所围成的固定空间区域称为控制体,它是流体力学的研究对象.
流体静力学中,把控制体又称为隔离体.
(三)流体的受力
控制体中流体质点的受力总体上可分为表面力和质量力两类.
.表面力(Surface Force )
(1)定义
通过接触界面作用于控制体中流体质点上的力称为表面力,
内盛有水,其中壁面对所盛流体的约束力及作用于液体自由表面的大气压力等都均属于表面 力
(2)瓢不
作用在微元面dbLt的表面力为
fw 1 上
其申*上一作用面法向应力।即所谓的压强,Pa:1一作用面上的切间应丈1,即前面所述牛顿内
犀摩症修中的厚爆切皮力.
⑴ S?8&
学位推触面上的表面力可由压强与摩麋切瓦力合成.
£ 一量力(Mass Force)
□『定义
某神力场作用在流体全挈盾点上的力,与流阵的后量成正比, 流体的冰积成正比•又祢之琳根力,如重力场下的重力,电直扬下的电贰力,以及惯性力拓中 的惯性力等邰是质量力.
■ -: 不
徽元年土;平均密度为户的旅停,在重力场下,其质威力应为。式匕则作用在激元质量
加y 8丁上的度量力为:
击打 冈「
其中,片单位质量的质量力,即所谓的加速度,值9
(3)实质
虽然质量力属于“力”的概念,而加速度属于“运动”的概念,但单位质量的质 量力就是加速度,在这里"动"与"力"合二为一.
(四)静止状态及静止状态时的受力分析
(1)含义
相对于所选定的坐标系,流体不移动、不转动及不变形,称为静止状态或平衡状态。
(2)分类
:相对于惯性坐标系,如地面,流体处于静止状态;