水力學(xué)系統(tǒng)講義第二章水靜力學(xué)二

第二章水靜力學(xué)主要內(nèi)容：§2-5作用在平面上的靜水總壓力§2-4壓強的量測2.4壓強的量測量測壓強的儀器:液柱式壓力計和金屬壓力表。液柱式壓力計的基本原理:用已知密度的液柱高度產(chǎn)生的壓力與被測壓強相平衡，由液柱高度或高差來確定被測壓強的大小。常用的液柱式壓力計有三種：

測壓管U形壓力計壓差計（比壓計）一、測壓管測壓管是一支兩端開口的玻璃管，下端與被測液體相連，上端與大氣相通。

若要測量A點的壓強，則由被測點A量起到測壓管內(nèi)液面高度hA便可算出A點的相對壓強。工作原理當(dāng)A點壓強較小時,如何提高測量精度提高測壓管標(biāo)尺的精度。在測壓管中放入輕質(zhì)液體（如油）。把測壓管傾斜放置（見圖）。當(dāng)A點壓強較大時，所需測壓管很長可以改用U形壓力計。二、U形壓力計U形壓力計為一U形管。U形管內(nèi)裝與被測液體不相混的其他液體（水銀），根據(jù)U形管內(nèi)液面的位置應(yīng)用等壓面原理換算出被測點的壓強。

如圖取等壓面N-N對U形管左支對U形管右支三、壓差計（比壓計）壓差計，用于測量兩點的測壓管水頭差或壓強差。

水銀比壓計彎管內(nèi)裝有水銀，兩端分別與所測點A、B相連，壓源A、B均為水，管內(nèi)水銀液面差為Δhp。

由圖構(gòu)可知M-碗N為等丹壓面注意：若被認(rèn)測點A、B之間膠的壓底強差裁很小礦，為毫了提術(shù)高測疤量精缸度，脊可以毀采用慰不與林容器首中液坑體相深混合醬的較左輕的您液體杏代替友水銀亡，并驗將U形管定倒置橡，或物傾斜能安置煤。液柱哄式壓在力計耽的優(yōu)迎點：精確響度高魔。缺點：量測接范圍責(zé)有限斑，攜霸帶不序便，暈多在辛實驗器室使羽用。2.首4.秧2壓力泛表、與真空己表壓力勒表：一般嘉用kN責(zé)/m2作為倘壓強謠的單西位，惱其值案為相完對壓逢強。哀常用貪的壓客力表匪是彈某簧壓酷力表外。真空蟲表：用來橋測量同真空局值的隸儀表普，也濤可分籮為液月柱式刪與金皂屬式西兩種訂。表忘盤讀餐數(shù)單恢位常通用N/著m2表示乳。實際廉工程尋中常閑用液沾柱高煌度作懸為壓鄰強的清單位眉，它臣們與饅法定挑計量哨單位雄之間扭的換像算關(guān)基系如譽下：1個工川程大罩氣壓替＝10睜m水柱令＝73誦5.挽6m槽m水銀懸柱＝98女k烏N/殲m2例2.裂4.浸1用一肚水銀平壓差敗計量系測兩肚水管脂中A與B的壓唯強差丘。A,枝B兩點攀的高賭差為Δz潛=1瀉.0堂m,水銀永壓差滲計中佛液面震差Δhp=1劃.0什m,求A,肢B兩點狼的壓亞差。解:久M-替N為等予壓面,應(yīng)用終等壓蓬面原繼理例題終：例2.合4.勾2量測問容器殺中A點壓棗強真稍空計歲如圖宗所示,已知h=際5m膊,當(dāng)?shù)乇I大氣珍壓強pa=9牲8k票N/瞞m2(絕對岸壓強),求A點的雙絕對省壓強,相對抄壓強主及真塊空度槍。解:鍛1,屢2兩點殼在同頁一等第壓面博上,故又A點相托對壓航強為A點真蝴空度消為例2.寇4.附3已知河如圖團所示謊的水棗銀壓冠力計貢中液淡面差么為0.詞03題m,其它蜓尺寸扣如圖哭示。食求：(1詠)圖示枕壓力桌表G讀數(shù)蹤蝶為多患少？(2委)A、B、C三點浸的壓伸強水接頭是濃否相霉等，煩為什艷么？(3宿)A、B、C三點稻的測臣管水裙頭是罪否相頃等，擺為什盡么？(4臣)A、B、C三管商水面麗位置顯如何亞？（1）壓等力表G的讀砌數(shù)2處的與液面拍壓強怠應(yīng)與榜容器名中3處的共液面毛壓強濟相等頃，由植等壓屬面原見理可津得：因此裁，壓砍力表撲讀數(shù)時為-3灰.9抬98輩kN錯/m2（2）A、B、C三點模壓強蘭水頭破是否謠相等B、C兩點燈處于斯同一粗水平犧面上鋼，故伍兩點猶壓強淋相等（3）A、B、C三點究的測鳳壓管稼水頭印是否統(tǒng)相等A點壓脹強（4）判器斷A、B、C三管附中液夕面的吩位置余。A點和B點的仰測壓挖管水牲頭為蚊：由于A、B兩點洪均與車大氣傭相通牽，故說兩點們的液藏面位嬸置相煤同且灶低于糟容器遞中液念面45悶-4嗓.2易=4跑0.巾8c冶m。C管內(nèi)揭液面區(qū)與容片器液扣面齊徒平。2.栽5作用仆在平猾面上猛的靜補水總猛壓力水工洪建筑眠物與尿水體奧直接撥接觸蟲，計炊算某贏一受夜壓面?zhèn)蛏系娘L(fēng)靜水箭壓力般是經(jīng)畏常遇董到的坦實際奶問題早。2.血5.淹1圖算椒法1.繪制愁靜水挖壓強月分布膨圖2.靜水訪總壓毅力的琴計算高a、寬b的鉛叮直矩抄形平撫板，甜作用末在平凳板上毅的靜疼水總滅壓力噸的大菊小為對矩湖形平遣面，貫圖算少法直馳觀、鼠方便燒。矩形異平面撲上壓珠強分?jǐn)?shù)布圖辰為三壺角形命時，耳靜水授壓力微的大列小及賠作用獅點壓強顏分布離圖形臂面積壓力藏大小壓力療作用叮點（網(wǎng)距底遍部）矩形碑平面敢上壓則強分腔布圖肥為矩?fù)硇螘r淡，靜金水壓濤力的橡大小匙及作揪用點壓強滲分布潑圖形垃面積壓力庫大小壓力吼作用控點（蝴距底娛部）矩形角平面奧上壓茄強分謝布圖質(zhì)為梯串形時口，靜科水壓棟力的距大小狐及作歐用點壓強牽分布磨圖形礙面積壓力療大小壓力箏作用認(rèn)點（壩距底亂部）2.者5.肝2解析喪法對于碗任意睜形狀鉆平面殲，用謊解析獸法來皆確定直靜水雨總壓設(shè)力。平面AB位于行坐標(biāo)漁平面xo釀y內(nèi)，與與水狀平面市的夾幟角為θ，其面泥積為A，只需箭計算隊相對犧壓強款引起業(yè)的總雙壓力回?？倝毫嗟拇筇切≡贏B平面紋內(nèi)任槍取一衡微小艱面積術(shù)元dA，其在懇水面鏟以下粥的深竄度為h,作用毅在dA上的醉壓力蝦為作用植在全些部受刺壓面A上的爆總壓水力大彼小為受壓瘡面A對Ox軸的執(zhí)靜面研矩應(yīng)用運“合鋸力對社任一輩軸的浴力矩董等于坡各分仇力對獸該軸貪力矩杠之代衣數(shù)和宗”求復(fù)出。鉛對Ox軸取雷力矩絹：總壓力睛的作弟用點受壓執(zhí)面A對Ox軸的印慣性腫矩根據(jù)虎平行家移軸捐定理Ix為繞Ox軸的朱慣性呢矩IC為繞暮形心聽軸的交慣性覆矩由上寧式可割見一般圓情況貞，作欠用點D在形段心C點之貿(mào)下。當(dāng)受宜壓面標(biāo)水平競時，表2.當(dāng)5.甲2常見重圖形邀的面略積A、形心貓坐標(biāo)yC以及長慣性絨矩值IC例2.夏5.呀1在一芽城市總給水戲系統(tǒng)給輸水咬渠道飲中，赴有一猜平板餓矩形諷閘門顧。閘怠門寬若度b=內(nèi)0.提8m，閘門傘前水你深h=客1.叢5m，試求誰作用踢在閘時門上屋的靜葛水總場壓力確及其坡作用稍點。解:也可仰由例題霧：例2.欣5.努2求如嶼圖所磁示閘仍門逆徒時