水力學(xué)第2章 靜力學(xué)

第二章水靜力學(xué)第一節(jié)靜止液體中的壓強(qiáng)及其特性

1、壓力與壓強(qiáng)1．靜水壓力靜止液體對其接觸面的壓力，用字母P表示。單位：牛頓（N）或千牛（kN）2．靜水壓強(qiáng)指單位受壓面積上靜水壓力的大小，用字母p表示。單位：N/M2（帕斯卡、帕）靜止?fàn)顟B(tài)下，液體不存在切應(yīng)力，也無法承受拉應(yīng)力。壓強(qiáng)的特性靜水壓強(qiáng)的方向必定是受壓面的法線方向，并指向受壓面。液體內(nèi)同一點的壓強(qiáng)，其大小在各個方向上均相等。第二章水靜力學(xué)第二節(jié)液體靜力學(xué)基本微分方程液體靜力學(xué)基本微分方程（歐拉方程）1、在任一流體（液體）中，建立坐標(biāo)系；2、任取一點O’；3、從O’點沿x,y,z三個方向各延伸dx,dy,dz，得一微元六面體。4、分析該六面體的靜力平衡。第二章水靜力學(xué)第二節(jié)液體靜力學(xué)基本微分方程第二章水靜力學(xué)第二節(jié)液體靜力學(xué)基本微分方程第二章水靜力學(xué)同樣道理：第二節(jié)液體靜力學(xué)基本微分方程液體靜力學(xué)基本微分方程（歐拉方程）第二章水靜力學(xué)第二節(jié)液體靜力學(xué)基本微分方程液體靜力學(xué)基本微分方程（歐拉方程）第二章水靜力學(xué)等壓面等壓面方程第二章水靜力學(xué)第二節(jié)液體靜力學(xué)基本微分方程只有重力作用，單位質(zhì)量力為：則，等壓面方程為：等壓面為：平面解得：水平面第三節(jié)重力作用下靜止液體中的壓強(qiáng)分部規(guī)律只有重力作用第二章水靜力學(xué)流體靜力學(xué)基本方程一般形式：積分：

也即：測壓管水頭第三節(jié)重力作用下靜止液體中的壓強(qiáng)分部規(guī)律第二章水靜力學(xué)邊界條件：液面處，壓強(qiáng)已知也寫成：第三節(jié)重力作用下靜止液體中的壓強(qiáng)分部規(guī)律例題1：如圖所示，請問以下三個選項哪個正確？第二章水靜力學(xué)汞水等壓面壓強(qiáng)的表示方法

第二章水靜力學(xué)絕對壓強(qiáng)相對壓強(qiáng)相對當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)的大小當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)第三節(jié)重力作用下靜止液體中的壓強(qiáng)分部規(guī)律壓強(qiáng)的表示方法第二章水靜力學(xué)兩種情況：正壓

負(fù)壓真空真空值（度）：

第三節(jié)重力作用下靜止液體中的壓強(qiáng)分部規(guī)律壓強(qiáng)的表示方法第二章水靜力學(xué)液柱高：表示壓強(qiáng)水柱高（mmH2O、mH2O）

汞柱高（mmHg）

第三節(jié)重力作用下靜止液體中的壓強(qiáng)分部規(guī)律壓強(qiáng)的表示方法其它表示方式以公斤力為單位——公斤力/cm2.工程大氣壓（1公斤力/cm2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（北緯45度海平面的大氣壓強(qiáng)）0.101MPa第二章水靜力學(xué)第三節(jié)重力作用下靜止液體中的壓強(qiáng)分部規(guī)律靜水壓強(qiáng)的測量方法

彈簧金屬式電測式液位式（單管測壓管、U型測壓管、多管測壓管）壓差計第二章水靜力學(xué)第三節(jié)重力作用下靜止液體中的壓強(qiáng)分部規(guī)律第四節(jié)作用在平面上的靜水壓力兩種求解方法：解析法圖解法第二章水靜力學(xué)解析法求解，作用在平面上的靜水壓力第二章水靜力學(xué)第四節(jié)作用在平面上的靜水壓力作用在平面上的靜水總壓力＝該平面形心處的壓強(qiáng)×該平面的面積解析法求解，作用在平面上的靜水壓力第二章水靜力學(xué)第四節(jié)作用在平面上的靜水壓力總壓力的位置（作用點）解析法求解，作用在平面上的靜水壓力總壓力的大小等于受壓面的形心處壓強(qiáng)乘以其面積?？倝毫Φ奈恢茫ㄗ饔命c）第二章水靜力學(xué)第四節(jié)作用在平面上的靜水壓力圖解法求解，作用在平面上的靜水壓力總壓力的大小等于壓強(qiáng)分布體的體積。第二章水靜力學(xué)第四節(jié)作用在平面上的靜水壓力壓強(qiáng)分布圖解法求解，作用在平面上的靜水壓力總壓力的位置（作用點）第二章水靜力學(xué)第四節(jié)作用在平面上的靜水壓力壓強(qiáng)分布例題如圖一水閘（水深3米），閘門為矩形，與水平呈60度，長度2米、寬度3米試求閘門所受的水壓力。第二章水靜力學(xué)第四節(jié)作用在平面上的靜水壓力603米圖解法3米3米米9800×2.1320874Pa1.14米20874×2×3125244N125kN例題如圖一水閘（水深3米），閘門為矩形，與水平呈60度，長度2米、寬度3米試求閘門所受的水壓力。第二章水靜力學(xué)第四節(jié)作用在平面上的靜水壓力603米解析法第一步：建立坐標(biāo)系第二步：計算形心y坐標(biāo)米第三步：計算慣性矩第五節(jié)作用在曲面上的靜水壓力二維曲面（柱面）壓力體第二章水靜力學(xué)二維曲面（柱面）第二章水靜力學(xué)第五節(jié)作用在曲面上的靜水壓力方向：方向：作用在曲面上的水壓力與R大小相同、方向相反壓力體的概念

壓力體的空間范圍及其確定從曲面上各點向0壓強(qiáng)面作垂直投影，所有投影線就構(gòu)成了一個空間實體，這就是壓力體。實壓力體與虛壓力體實壓力體：壓力體與受壓面在曲面的同一側(cè)，曲面所受水壓力的垂直分力的方向向下。虛壓力體：壓力體與受壓面在曲面的兩側(cè)，曲面所受水壓力的垂直分力的方向向上。第二章水靜力學(xué)第五節(jié)作用在曲面上的靜水壓力例題2-4第二章水靜力學(xué)第五節(jié)作用在曲面上的靜水壓力圓柱形壓力罐，上下兩半由螺栓連接。半徑R＝0.5米，長度L＝2米，壓力表讀數(shù)pm＝23.72kPa試求：（1）端部平板所受的水壓力；解：例題2-4第二章水靜力學(xué)第五節(jié)作用在曲面上的靜水壓力圓柱形壓力罐，上下兩半由螺栓連接。半徑R＝0.5米，長度L＝2米，壓力表讀數(shù)pm＝23.72kPa試求：（2）上下半圓筒分別所受的水壓力；解：虛液面上半圓筒壓力體的體積＝＝[（0.5+2.42）×2×0.5-3.14×0.52/2]×2＝5.06m3上半圓筒水壓力＝5.26×9.8＝49.54kN壓力體與受受壓面分處兩側(cè)，為虛壓力體，方向向上。水平受力為0例題2-4第二章水靜力學(xué)第五節(jié)作用在曲面上的靜水壓力圓柱形壓力罐，上下兩半由螺栓連接。半徑R＝0.5米，長度L＝2米，壓力表讀數(shù)pm＝23.72kPa試求：（2）上下半圓筒分別所受的水壓力；解：虛液面下半圓筒壓力體的體積＝＝[（0.5+2.42）×2×0.5+3.14×0.52/2]×2＝6.63m3上半圓筒水壓力＝6.63×9.8＝64.93kN壓力體與受受壓面在同一側(cè)，為實壓力體，方向向下。水平受力為0例題2-4第二章水靜力學(xué)第五節(jié)作用在曲面上的靜水壓力圓柱形壓力罐，上下兩半由螺栓連接。半徑R＝0.5米，長度L＝2米，壓力