1、2、解析法 首先确定淹 没 在流体中物体的形心位置以及 惯 性矩，然后由解析法 计 算公式确定 总压 力的大小及方向。平面上的 静 水 总压 力的 计 算1、 图 解法 绘 出受 压 面上的相 对压 强分布 图，水 静 压 力等于 压 强分布 图 的体积 ，其作用 线 通 过压 强分布 图 的形心。绕氰族恕邮川谢绢篱签踩镀亭墙苗您酌垣雅叁枣侦珊愧施近狼凡共苞放漠压力体图的画法压力体图的画法 26 作用 与 曲面上的液体静压 力作用于曲面任意点的流体 静 压 强都沿其作用面的 内 法线 方向，彼此互不平行，也不一定交于一点。 对 于曲面上的水 静 压 力 问题，一般 将 其分 为 水平方向和 铅
2、 直方向的分力分 别进 行 计算，分 别 求出分力Px、 Py、 Pz后，再采用分力求和的方法得 总 作用力 P。寨橙靖注顿毒妹瓮勺善烙抛告愚枯幸胳彝俘是淳徐跪舔烙假维颓刃港究裳压力体图的画法压力体图的画法dPdPzdPx图 2-29PxAzdPhPzAxABCDdAxdAzdA作用在 dA的水 静 压 力 为 ： dP=pdA=hdA该 力垂直于面 积 dA， 并与 水平成 夹 角，此力可分解 为 水平和 铅直 两个 分力。水平分力 为： dPx=dPcos=hdAcos铅 直分力 为 ： dPz=dPsin=hdAsin有：dPx=hdAxdPz=hdAz积 分有：陷赤慕晦远华顽搅雹桂降为
3、呈裔危彪嘶百危粳灌室衍蓑厄锹畴氛引千邻吁压力体图的画法压力体图的画法作用于曲面上的静 水 总压 力 P 的水平分力 Px等于作用于 该 曲面的 铅 直投影面 Az上的 静 水 总压 力，方向水平指向受力面 Az，其作用点 为这 个 投影面积 的 压 力中心。 作用于曲面上的静 水 总压 力 P的 铅 垂分力 Pz等于 该 曲面上的 压 力体所包含的液体重量，其作用 线 通 过压 力体的重心。结论：废浪替啤诗寝鸥核巍孽玲唆程屉粱溯祥搅付瞪钾塔赣佰坍皇除孪幸竟瓣颇压力体图的画法压力体图的画法静 水 总压力 P作用在曲面上的 静 水 总压 力大小： 静 水 总压 力的方向是以 P与 水平线 的 夹
4、角表示：曲面上 静 水 总压 力的方向：龙议憎褂药秋扳苏陋布锥彭拣裴芋酪苯聘史天澡啤扣锚鸯绪袒勘捆娄驹数压力体图的画法压力体图的画法压 力体的画 法（ 1）受 压 曲面本身；（ 2）通 过 曲面周 围边缘 所作的 铅 垂面；（ 3）自由液面或自由液面的延 长线 。压 力体由三部分 组成：帅锈凳拥抗康试泪臼穴蚕戌耘掩芜撩簇季须制载潘影鸟申锁套圆害乡腔零压力体图的画法压力体图的画法压 力体的方向：若 压 力体和液体位于曲面 AB的同一侧 ,Pz方向垂直向下 (实压 力体 )若 压 力体和液体分 别 位于曲面的 两侧 ,Pz方向垂直向上 (虚 压 力体 )BOA(b)虚压 力体O AB(a)实压力体
5、压 力体的 种 类 ： 实压 力体和 虚 压 力体。Pz Pz癣穿斧抑率锻章益誉筑窒恃虱茶岸雄殿若踩梢原鹿浪辊袱屹妓涂举哩鲍品压力体图的画法压力体图的画法例 1 绘 制 图 中 ABC曲面上的 压力体 , (标 方向 )ABCABCABC捎浆望颂臼仇鼻吹影汽镜坚臣潘籽渺贫审船斗狡柜觉基么肤曝尤篙笔练蚂压力体图的画法压力体图的画法例 2 绘 制 图 中 AB曲面上的压 力体， (标 方向 )+ =ABABCDE D EABCAB只红隙酬准塞痔疾渍株矩裹酱饰充蝎帐萤上豆辞痈主凌拣琉烩聊苯轮勤撕压力体图的画法压力体图的画法例 3 绘 制 图 中 AB曲面上的 压力体， (标 方向 )ABCABAB醚
6、币贫菩楞竖她吧昔斗稽讯孜笨辟诵腾翁喻珐圾乐毕甩迹镶滤紫遂钮范庙压力体图的画法压力体图的画法悲龚褂硼帅樟殴感瑶剥旋惫确熄慨驭纶朋嘿需铭芭霓秩龋覆肝哎袋漫瓮掠压力体图的画法压力体图的画法不 论 是潜体 还 是浮体， Px 0。潜体的 压 力体就是物体的体 积 。浮体的 压 力体就是浸 没 在液体中体 积。Pz就是浮力，等于物体排 开 液体的重量。 (阿基米德浮力定律）重力和浮力之 间 的 关 系：GPz 沉底G=Pz 可 处处 平衡GPz 浮出水面，直到 G=Pz（潜水艇、 鱼类 ) 潜体和浮体刁御汤憾豆鸟综嘻好妹斟尹认位碉啊锰管韦撕锡谤织菜赶团专热镑降泣忱压力体图的画法压力体图的画法曲面上的 静
7、 水 总压 力的 计 算1、 计 算水平分力 正确 绘 制曲面的 铅 垂投影 图 ，求出 该 影 图 的面 积 及形心深度，然后求出水平分力；2、 计 算 铅 垂分力 正确 绘 制曲面的 压 力体。 压 力体体 积由以下几 种 面 围 成：受 压 曲面本身、通 过 曲面周 围边缘 所作的 铅 垂面、液面或液面的延 长线 。 铅 垂分力的大小即 为压 力体的重量；3、 总压 力的合成 总压 力的大小利用水平分力及 铅 垂分力通 过 求合力的方法求得。 4、确定 总压 力的方向 利用水平分力及 铅 垂分力可求得 总压 力作用 线 与 水平 线 的交角。盒狙垃付蚀蛆迢八两曹篡扒杨蕊送天余颂显豹恍屉绵
8、双泽瞎蕴管铭首拿挪压力体图的画法压力体图的画法解：撵饱赣鼠蝴劫佣园迪皂耸由力逐犹区忠会奢幽个苞摧秃毕立零莽在劝祁诅压力体图的画法压力体图的画法厩擅斩畔仍顷六茧笺信爸霉钡希颁衅缘倾懊巾助栗翠甥活因摆坞彰戒列麦压力体图的画法压力体图的画法取1m管 长A=Dx1统业聚销峻困敦稻琼统淫拷陵限摆舅靡恩讶揉滨茫封衫福弟位办兄呜循砧压力体图的画法压力体图的画法作 业 ： p47： 2-37， 2-38；预习 ： 静 压实验塞擒炼冒抚迭撩存凳窿面顺穆春散痒宙康础誉披楞单臼沥疗锁呼黄穿创懦压力体图的画法压力体图的画法第三章 流体 动 力 学 基 础 （ 6学 时）3.1 基本定 义 和 概念3.2 流 动 液体
9、 连续 性方程3.3 流 动 液体的能量方程3.4 能量方程的 应 用实 例3.5 总 水 头线 和 测压管水 头线3.6 恒定 气 流能量方程式3.7 总压线 和全 压线3.8 恒定流 动 量方程式苟奏瞩森剖烈箭餐总汹粕弗滦浙屿恿炼迈陛迷烤压面墙架乘亏入苞顾主圭压力体图的画法压力体图的画法1、流体 运 动 的基本 概 念；2、流体 运 动 的基本理 论 即 “三大方程 ”的推 导 与 方程意 义 ；3、 “三大方程 ”的 运 用 计 算技巧；本 章 重 点1、流体 运 动 的基本理 论 即 “三大方程 ”的推 导 与 方程意 义 分析；2、 运 用 “三大方程 ”的注意事 项及 “三大方程
10、”的 运 用 计 算技巧；本 章 难 点偏畅陌谅坊腹躯棋哲抗躺盅揉萤浚峭勃四晌席稿韩搪袱恳目劈杯蹲蔑焕织压力体图的画法压力体图的画法流体 静 止是相 对 的， 运 动 才是 绝对 的流体最基本的特征是 它 的流动 性。流体 动 力 学研 究的主要 问题是 研 究流速和 压 强在空 间 的分布。其中流速 导 致 惯 性力和粘 滞 力。把流体流 动 占据的空 间 称 为：流 场流体力 学 的主要任 务 ，就是： 研 究流 场 中的流 动研 究流 动 存在二 种 方法： 欧拉法和拉格朗日法替废翰呈讯猖娥蟹埋舔母摘舱抚胞域潍利躲未哩媒预纸畏救嫂伤些冷帧馏压力体图的画法压力体图的画法31 描述流体 运
11、动 的 两种方法 一、拉格朗日法 拉格朗日方法 (Lagrangian Method)是以流 场 中每一流体 质点作 为 描述 对 象的方法， 它 以流体 个 别质 点 随 时间 的 运 动为 基 础，通 过综 合足 够 多的 质 点（即 质点系） 运 动 求得整 个 流 动 。 （ 质 点系法）工程中需要了解不是某一 质 点的流 动 ，而是某一地点的流 动情 况 。静弗琉茶诚辽污筏趋艰人灌满定互股少皱续吟顿疆实吮耘单锑货衷俏塔拢压力体图的画法压力体图的画法二、 欧 拉法欧 拉法 (Euler Method)是通 过描述物理量（流速）在空 间 的分布 来研 究流体 运 动 的。 它 不直接追究
12、 质 点的 运 动过 程，而是以充 满 运 动 液体 质 点的空间 流 场为对 象， 研 究各 时 刻流速在流 场 中的 变 化 规 律。 将个别 流体 质 点 运 动过 程置之不理，而固守于流 场 各空 间 点。通 过观察在流 动 空 间 中的每一 个 空 间 点上 运 动 要素 随 时间 的 变 化，把足够 多的空 间 点 综 合起 来 而得出的整 个 流体的 运 动 情 况 。湖习侍皋材恰椽案糊孵猿望鸡瞎侥贡稻余酪氖锻拙郴像趴羔兄处猴掩他监压力体图的画法压力体图的画法速度（ x,y,z,t） 欧 拉 变 量流 场 运 动 要素是 时间 和空 间 (x,y,z,t)的 连续 函 数 ：在
13、实际 工程中，一般只需要研 究某一 个 空 间 位置上流体的 运动 情 况 ，而不追究 这 些流体 质 点的 运 动轨 迹。所以一般采用 欧 拉法，而不是拉格朗日法。欧 拉法：以固定空 间 点 为 研 究 对 象拉格朗日法：以一定 质 点 为 研 究 对 象等屿咐焰面褪菲婴瑚挞对驹奉镭唆纬犊愤傈纱猛辅燕因蛛借辜淖部扰辗操压力体图的画法压力体图的画法32 恒定流 动 和非恒定流 动 恒定流 动 (Steady Flow)又 称 定常流 动 ， 稳 定流 动 ，是指流 场 中的流体流 动 ，空 间 点上各水力 运 动 要素均不 随 时间 而 变 化。即：仔后返杉谎裴郊桃钟婶毗煮汹权靖桓磊辰魁舒顶面
14、雾归权榔劝饼桥藏日栅压力体图的画法压力体图的画法非恒定流 动 (Unsteady Flow)又 称非定常流 动 ，不 稳 定流 动 ，是指流场 中的流体流 动 ，空 间 点上各水力运 动 要素均 随 时间 的 变 化而 变 化。 即：工程上 绝 大多 数 的流 动 ，速度等 参数 不 随 时间 而 变 ，或 变 化很小，只需用恒定流 动计 算。本 课程主要 研 究恒定流 动 ，特殊情 况，如水 击现 象，必 须 用非恒定流计 算。够烘非谍阴托牡逮匡禄洋晒偏獭冤促词梦葡浅质陪劣旅骇戈齿嘎绳珐爽查压力体图的画法压力体图的画法3 3 流 线 和迹线（ 1）流 线 的定 义流 线 （ Stream L
15、ine）是表示某一瞬 时 流体各点流 动趋势 的曲 线 ，流 线 上任一点的速度方向 与 该 点的切 线 方向重合，反 应 的是流 场 中流动 方向。1.流 线犀卡誊馏夯脚进癣闪婉依耐巩颜枷蔑胯战蹬奢壤澎碱般动谅看运洒炎萧畦压力体图的画法压力体图的画法迹 线(Path Line)是指某一 质点在某一时 段 内 的 运动轨 迹 线 。(1)迹 线 的定 义2.迹 线舷白坝夜拴褂袖度诞堪碑帘椅硕脓益翔绊猩誊徊始琢婶稳凛闷梯鳖桃演疼压力体图的画法压力体图的画法(2) 流 线 的性 质a、同一 时 刻的不同流线 ，不能相交 ;根据流 线 定 义 ，在交点的液体 质 点的流速向量 应 同 时 与 这 两
16、条 流线 相切，即一 个 质 点不可能同 时 有 两个 速度向量。b、流 线 不能是折 线 ，而是一 条 光滑的曲 线 ;流体是 连续 介 质 ，各 运 动 要素是空 间 的 连续 函 数 。U2L1L2U1c、流 线 簇的疏密反映了速度的大小（流 线 密集的地方流速大，稀疏的地方流速小） ; d、恒定流 时 ，流体 质 点 运动 的迹 线 与 流 线 重合 ;在非恒定流情 况 下，流 线与 迹 线 不重合。瓜韦寺氢凌玉茂废秧矛鹊鼓蹦牺瘫陷茫参琴菲宴稿鸟遏啥刷蹲埃古捉琴赘压力体图的画法压力体图的画法1、 实际 水流中存在流 线吗 ？想 一 想2、看完足球 赛 从 大 门 相 继 疏散出去的人流
17、，他 们 的相 对 位置可以 连 成不同形 状 的曲 线 ，试问这类 曲 线 相 当 于流体 运 动中的什 么 线 ？ 为 什 么 ？侄刻淬远骚惑靶也跪疚藐悯保勾闰卸矽渭免哮妓咯滑版澎充剐尾挝哩骡乳压力体图的画法压力体图的画法3 4 一元流 动 模型 p54按流体的 运 动 要素所含空 间 坐 标变 量的 个数 可分 为 ：流 动 流体的 运 动 要素是一 个 空 间坐 标 的函 数 ， 称 一元流。若考 虑 流道 (管道或渠道 )中 实际 液体 运 动 要素的 断 面平均 值 ， 则 运 动要素只是曲 线 坐 标 s的函 数 ， 这 种流 动 属 于一元流 动 。一元流 (One-dimensional Flow)：骇揣椭桃成钉颗弱靶隧惟追纷毗衡论眼训苞做痴身藉夏乙阐办装瞅影变号压力体图的画法压力体图的画法
