第二節(jié)液體靜力學基礎

1、 總目錄總目錄 返回本章返回本章返回本節(jié)下一頁上一頁結束結束第二節(jié)第二節(jié) 液體靜力學基礎液體靜力學基礎n 壓力的概念壓力的概念n 壓力的分布壓力的分布n 壓力的表示壓力的表示n 壓力的傳遞壓力的傳遞n 壓力的計算壓力的計算 總目錄總目錄 返回本章返回本章返回本節(jié)下一頁上一頁結束結束壓力的概念壓力的概念AFpAlim0 靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。壓力。（A0） 若在液體的面積若在液體的面積A A上所上所受的作用力受的作用力F F為均勻分布為均勻分布時，靜壓力可表示為：時，靜壓力可表示為： p p = = F F / / A A 液體靜壓力在

2、物理學液體靜壓力在物理學上稱為壓強，工程實際應上稱為壓強，工程實際應用中習慣稱為壓力。用中習慣稱為壓力。液體靜壓力的特性：液體靜壓力的特性： 液體靜壓力垂液體靜壓力垂直于承壓面，方向為直于承壓面，方向為該面內法線方向。該面內法線方向。 液體內任一點液體內任一點所受的靜壓力在各個所受的靜壓力在各個方向上都相等。方向上都相等。 總目錄總目錄 返回本章返回本章返回本節(jié)下一頁上一頁結束結束壓力的分布壓力的分布)(AghApApo（壓力隨深（壓力隨深度線性增加；度線性增加；等深等壓。）等深等壓。） 靜壓力基本方程式靜壓力基本方程式 p p=p p0 0+ +ghgh 重力作用下靜止液體壓力分布特征重力作

3、用下靜止液體壓力分布特征： 壓力由兩部分組成：液面壓力壓力由兩部分組成：液面壓力p p0 0，自重形成的壓力，自重形成的壓力ghgh； 液體內的壓力與液體深度成正比；液體內的壓力與液體深度成正比； 離液面深度相同處各點的壓力相等，壓力相等的所有點組成離液面深度相同處各點的壓力相等，壓力相等的所有點組成等壓面，重力作用下靜止液體的等壓面為水平面；等壓面，重力作用下靜止液體的等壓面為水平面； 靜止液體中任一質點的總能量靜止液體中任一質點的總能量p/gp/g+ +h h 保持不變，即能量守保持不變，即能量守恒。恒。 總目錄總目錄 返回本章返回本章返回本節(jié)下一頁上一頁結束結束壓力的表示壓力的表示1 1

4、）按測量方式表示）按測量方式表示 水柱高度（水柱高度（m) )、水銀柱、水銀柱高度（高度（mm) ) 單位面積受力值（帕單位面積受力值（帕Pa、兆帕兆帕MPa、工程大氣壓、工程大氣壓atat）2 2）按測量基準不同表示）按測量基準不同表示 p pp p0 0 p p表壓表壓=p p相對相對= p p絕對絕對 p p0 0 p pp p0 0 p p真空度= p p相對=p p0 p p絕對絕對 總目錄總目錄 返回本章返回本章返回本節(jié)下一頁上一頁結束結束壓力的傳遞壓力的傳遞 靜止液體靜止液體密閉容器內壓力密閉容器內壓力等值傳遞。等值傳遞。 流動液體流動液體壓力傳遞時考慮壓力傳遞時考慮壓力損失。壓

5、力損失。例例 已知：已知：=900kg/m=900kg/m2 2 F F=10001000NN, A, A=1X101X10-3-3mm2 2 求：在求：在h h=0.50.5mm 處處p p=?=?解解 表面壓力：表面壓力： p p0 0=F/AF/A=1000/1x101000/1x10-3-3=10106 6N/mN/m2 2 h h處的壓力：處的壓力： p p=p p0 0+ +ghgh=10106 6PaPa帕斯卡原理帕斯卡原理 總目錄總目錄 返回本章返回本章返回本節(jié)下一頁上一頁結束結束帕斯卡原理帕斯卡原理 在密閉容器內，施加于靜止液在密閉容器內，施加于靜止液體的壓力可以等值地傳遞到

6、液體各體的壓力可以等值地傳遞到液體各點。點。 這就是帕斯卡原理，也稱為靜壓這就是帕斯卡原理，也稱為靜壓傳遞原理。圖示是應用帕斯卡原理傳遞原理。圖示是應用帕斯卡原理的實例，作用在大活塞上的負載的實例，作用在大活塞上的負載F1形成液體壓力形成液體壓力p= F1/A1 。為防止大活為防止大活塞下降，在小活塞上應施加的力塞下降，在小活塞上應施加的力 F2= pA2= F1A2/A1。由此可得：由此可得： 液壓傳動可使力放大，可使力縮液壓傳動可使力放大，可使力縮小，也可以改變力的方向。小，也可以改變力的方向。 液體內的壓力是由負載決定的液體內的壓力是由負載決定的。 總目錄總目錄 返回本章返回本章返回本節(jié)

7、下一頁上一頁結束結束帕斯卡原理應用帕斯卡原理應用已知：D=100mm, d=20mm, G=5000kg 求： F=？ G=mg=50005000kgx9.89.8m/s2 =49000=49000N 由p1=p2 則F/ /(d2/4/4)=G/（D2/4/4) F=(d2/ /D2)G =(20=(202 2/100/1002 2)49000=1960N)49000=1960N 總目錄總目錄 返回本章返回本章返回本節(jié)下一頁上一頁結束結束壓力的計算壓力的計算 液體和固體壁面接觸時，液體和固體壁面接觸時，固體壁面將受到液體靜壓力的固體壁面將受到液體靜壓力的作用。作用。XxxpAplrplrFF2dcosd2/2/2/2/F=pAx 當固體壁面為平面時，液當固體壁面為平面時，液體壓力在該平面的總作用力體壓力在該平面的總作用力 F F = = p Ap A ，方向垂直于該平面。，方