流体力学,流体静力学,题 目,一封闭水箱，如图所示，水面上压强p0 = 85 kN/m2，求水面下h = 1m点C的绝对压强、相对压强和真空压强。已知当地大气压 pa = 98 kN/m2 , = 1000kg/m3。,由压强公式,解题步骤,解：,得C点绝对压强为,相对压强为负值，说明C点存在真空。
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4、第一章 流体流动,流体力学与传热学,Fluid Mechanics and Heat Transfer,第一章 流体流动基础,流体的密度、黏度、压强的定义、单位、影响因素及数据的求取； 流体静力学基本方程、连续性方程、柏努利方程及应用； 流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义及计算；流体在管内流动时流动阻力计算；简单管路的设计计算；因次分析法原理、依据、结果及应用。,掌握内容,流体的连续性和压缩性、定态流动与非定态流动； 层流与湍流的特征； 管内流体速度分布公式及应用； 哈根-泊谡叶方程式的推导； 复杂管路计算； 正确使用各种数据图表； 边界层的。
5、化工原理,Principles of Chemical Engineering,第一章 流体流动,第一章 流体流动,掌握内容,流体的密度和黏度的定义、单位、影响因素及数据的求取； 压强的定义、表示法及单位换算； 流体静力学基本方程、连续性方程、柏努利方程及应用； 流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义及计算； 流体在管内流动时流动阻力计算； 简单管路的设计计算； 因次分析法的原理、依据、结果及应用。,第1章 流体流动,1.1 流体静力学基本方程,1.1 流体静力学基本方程,一、流体的密度,流体密度的定义单位体积流体所具有的质量，; SI单位kg/m3。,2. 影响的主要。
6、第二章 流体静力学,流体静力学,绝对静止,相对静止,静止,流体质点间不存在相对运动,流体在外力作用 下的平衡规律,流体静力学概述,一、流体静压强特性,二、重力场中流体静压强的分布,三、作用在壁面上的流体静压力,静止流体平衡微分方程、压强测量,流体静压强的特性1,流体静压强,流体静压强的特性2,静止流体任意点处静压强的大小与其作用面方位无关，只是作用点位置的函数,质量力,表面力,流体静压强的特性3,表面力,理想流体中压强的特性？,静止流体平衡微分方程1,x,y,z,O(p),质量力,表面力,静止流体平衡微分方程2,六面体微元所受的表面力合。
7、2019/4/28,1,第二章 流体静力学,流体静力学研究流体在静止状态下的受力平衡规律 根据力学平衡条件研究静压强的空间分布规律，确定各种承压面上静压强产生的总压力,2.1 流体静压强特性 2.2 流体平衡微分方程 2.3 重力场中静水压强的分布 2.4 平面上的总压力计算 2.5 曲面上的总压力计算,2019/4/28,2,2.1 静止流体中应力的特性,1、流体静压强的方向沿作用面的内法线方向,FS,p,Ty,Tz,2019/4/28,3,2、 静止流体中任一点处的静压强大小与其作用面的方位无关,静水压强方向示意,2019/4/28,4,A,p1 = p2,2019/4/28,5,任一点静水压强大小与受压面方。
8、流体力学,流体的宏观平衡,流体力学,流体的运动规律,流体静力学,流体动力学,第二章 流体静力学,流体静力学,绝对静止,相对静止,静止,流体质点间不存在相对运动,流体处于平衡时 的力学规律,平衡流体相互之间没有相对运动，流体不呈现粘性，作用在流体上的表面力只有法向的静压强。,本章主要任务：研究流体静压强在空间的分布规律；平衡流体作用在固壁（平面或曲面）上的总压力等。并在此基础上解决一些工程实际问题。,流体静力学概述,一、流体静压强及其特性,二、重力场中流体静压强的分布,三、压强测量,四、作用在壁面上的流体静压力,静止流。
9、“恒定流与非恒定流”，“均匀流与非均匀流”，“渐变 流与急变流“等三个概念是如何定义？它们之间有什么联系？ 渐变流具有什么重要的性质？,题目,恒定流：如果在流场中任何空间点上所有运动要素都不随时间而改变，这种流称为恒定流，其数学表达式,非恒定流：如果在流场中任何空间点上有任何一运动要素 是随时间而变化的，这种流动称为非恒定流。,答：,均匀流：当水流的流线为相互平行的直线时，该水流 称为均匀流。,非均匀流：当水流的流线不是相互平行的直线时，该 水流称为非均匀流。,渐变流：当水流的流线不是相互平行，但几乎近于平。
10、1,2019/2/15,流体静力学(hydrostatics)：主要研究流体在静止状态下所受的各种力之间的关系，其实质是讨论流体内部压强变化的规律。影响因素比较简单，可作为研究复杂运动问题的基础，且多数测压仪表都是以流体静力学原理为依据。静力学原理在化工中还有一些其他应用，例如化工设备中的液封装置，不互溶混合液的连续分离等。,1.2 流体静力学,2,2019/2/15,1.2.1 流体的密度,密度(density)：单位体积流体所具有的质量。流体的物理性质。点密度(dot density)：流体中某个质点的密度。平均密度：在考察范围内流体点密度的平均值。,3,2019/2/15,。
11、,2 流体静力学,“静”：流体宏观质点之间没有相对运动，达到了相对平衡； 流体间不存在切向剪应力，只有法向压应力，即静压强。,流体静力学任务：流体的平衡规律、压强分布规律及流体对壁面的作用力,平衡流体 : 质点间无相对运动,流体静压力,一、流体静压强,不存在内摩擦力,2 流体静力学,一、流体静压强,静压强静压力压力,压力单位：,国际单位:Pa,原用单位:bar,14.5PSI1 bar,Psi (1b/in2),1、相对静止或理想流体内，压强（即静压强）对某面的作用力（表面力）必将垂直于作用面。液体静压力的方向总是沿着作用面的法线方向。,2、静止流体同。
12、1,第一章 流体流动 （Fluid Flow),1 流体静力学 2 流体在管内的流动 3 流体的流动现象 4 流体在管内的流动阻力 5 管路计算 6 流量测量,2,3,流体的特性,流体是气体与液体的总称。(但是超临界流体既不是气体也不是液体）。 流体的特征：（1）具有流动性；（2）无固定形状，随容器形状而变化；（3）受外力作用时内部产生相对运动。 不可压缩（incompressible）流体：体积（密度）不随压强变化，如液体； 可压缩（compressible）流体：体积（密度）随压强变化，如气体。,4,连续介质假定 假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间没有 间隙的流体。
13、第二章 流体静力学,21 静止流体中应力的特性 22 流体平衡微分方程 23 重力场中流体静压强的分布规律 24 流体的相对平衡 25 液体作用在平面上的总压力 26 液体作用在曲面上的总压力,第二章 流体静力学,流体静力学-研究流体在静止状态下的力学规律.,由于静止状态下:流体只存在压应力-压强,因此流体静力学这一章以压强为中心,阐述静压强的特性,静压强的分布规律,以及作用面上总压力的计算。,静止流体中的应力具有以下两个特性,特性1:应力的方向沿作用面的内法线方向(证明),1.若N-N面上,任一点应力P的方向,不是作用面的法线方向.则P可分解为法。
14、第二章 流体静力学,第一节 静压强及其特性第二节 流体静力学平衡方程第三节 压力测量第四节 作用在平面上的静压力第五节 作用在曲面上的静压力第六节 物体在流体中的潜浮原理,图2.1 流体中任意四面体上受力,第一节 静压强及其特性,静止流体中任意一点的压强只与空间位置有关，与作用面的法线方向无关。,第一节 静压强及其特性,图2.2 六面体微团,第二节 流体静力学平衡方程,欧拉平衡方程表征了单位质量流体在质量力和表面力共同作用下的平衡条件。,第二节 流体静力学平衡方程,等压面：流体中静压力相等的各点组成的平面或曲面。,1. 等压面。
15、1.2 流体静力学,Fluid statics or Hydrostatics,流体静力学：研究流体在重力和压力作用下的规律特点：流体处于相对静止状态，即流体在外力作用下达到平衡的状态重力可以看作不变，因此变化的是压力 实质：研究的是静止流体内部压强变化的规律,一、静压强static pressure在空间的分布,静止流体中任一点的压强无方向性 但其静压强数值随位置而变化 方程描述：,1、流体微元的受力分析与受力平衡,（1）表面力 设六面体中心点A处的静压强为p 沿x方向作用于abcd面上的压强为（1/2x微元距离导致p的变化） 作用于abcd面上的压强：因此作用于该两表。
16、工程流体力学,中国地质大学工程学院力学课部 石奎,第二章流体静力学,2-1流体静压强特性流体平衡微分方程 2-2流体静力学基本方程 2-3液体的相对平衡 2-4静水总压力计算 2-5浮力定律及固体在液体中的沉浮问题,2-1流体静压强及其特性,一、静压强的定义,流体处于静止状态时，在流体内部或流体与固体壁面间存在的单位面积上负的法向表面力。,图21,设截面面积为 ，则对的平均静压强为,若在截面上任一点截取一微小面积 ，作用在上的作用力为 ，则,若 趋向于无穷小，则表示该点的静压强为,二、静压强两个特性,（1）静压强的垂向性：流体静压强的方。
17、2.流体静力学,2.1 流体静压强及其特性,2.2 流体的平衡微分方程,2.3 流体静力学基本方程,2.5 浮体与潜体,习题,2.4 静止流体对壁面的总压力,流体静力学是研究流体平衡以及全部或部分浸在流体中的固体平衡的力学。 流体质点与质点之间，以及流体质点与固体接触面之间没有相对运动的流体，都称为平衡流体或相对平衡流体。,2.1 流体静压强及其特性,(2)平衡流体中任意点的。
