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流体静力学

压强：

压强被视为外部作用力（包括流体柱自身的重力）在流体中的传播，其方向始终与作用面相垂直；无论流体运行与否，压强始终存在，静止流体中的压强称为静压强。在流体空间的任一点处，在各个方向上的静压强相等。

压强的定义：

流体垂直作用于单位面积（A）上的力（F），称为压强（p），习惯上称为压力：

p=F/A

P=f（密度，位置）

压强的单位及换算：

1at=9.81*104pa=10mH2O=735.6mmHg=1kgf/cm2

压力的表示方法：

以绝对真空0atm为基准：绝对压力，真实压力以当地大气压为基准：表压或真空度。

绝对压力＞大气压：压力表→表压力

表压=绝对压力-大气压力 。

绝对压力＜大气压：真空表→真空度

真空度=大气压力-绝对压力 。

注：大气压力应从当地气压计上读得；对表压和真空度予以注明。

流体静力学基本方程式：

ρgz+P=常数

ρ：流体的密度；

g：重力加速度；

z：高度；

P：压力。

若积分限取距离基准水平面高度为Z1和Z2的两个平面，且作用于这两个平面的压强分别为P1和P2。则有：

（P2-P1）/ρg=Z1-Z2

即：

P2=P1+ρg△z

P2=P0+ρgh

1.应用条件：连续、静止、均一 的不可压缩 流体。

2.静止流体中任一点的压力和流体密度 ρ和所处高度 h有关；与容器的形状无关 。

3.P0变化时，会以同样大小传递到液体内部 ——帕斯卡原理；应用：水压机、液压传动装置。

4.静止、连续、同一流体、同一水平面上，各点的压力相等，即：等压面为一水平面——连通器原理 。

流体静力学基本方程式的应用：

1.U型管压差计：

指示液：

A. 与所测液体不互溶；

B. 不起化学作用

C. 密度大于所测流体的密封（ρ0＞ρ）。

D. 易于观察。

△P=P1-P2=ρ0gR

说明：

1. 压强差△P仅与读数R和密度有关（ρ0，ρ），而与U型管的粗细、长短、位置无关；与测压引线的粗细、长短亦无关。

2. 测量液体压差时，可选用密度大的指示液，如水银；测量气体压差时，一般用水作指示液。

2.倒装U型管压差计：

△P=P1-P2=ρgR

斜管压差计：

采用倾斜U型管可再测量较小的压差△P时，得到较大的读数R1值。

压差计算式为：P1-P2=R1sinα（ρ0-ρ）g

α＞15°，一般约为20°。

流体静力学

流体静力学基本定律：帕斯卡定律阿基米德定律实例：液压，油压，汽车刹车，密封是研究流体相对于某一参考系统为精制状态下的力学特征目标：确定流体内部压力场的静力学方程式两种力：体积力、表面力（多数工程问题中重力是唯一体积力）根据牛顿第二定律：F=Ma 加速度为零，所受合力为零，体积力和表面力相互抵消压力梯度是单位体积上由压强所产生的表面力的负值。可以看出：在计算表面净剩压力时，压力本身的大小不很重要，重要的是压强随着距离的变化率，也就是压强梯度。适用范围：1.静止流体 2.质量力只有重力存在3.Z轴是垂直地面方向连通管中的同一种液体在同一高度的任何两点，压力相同：随着液柱压力增加。气体密度一般取决于压力和温度标准大气压国际标准大气压主要按照中纬度地区各季节中大气的平均值而定出具体规定：1.空气被看作是理想气体；2.大气的相对湿度为零；3.以海平面作为高度计算的起点，海平面大气条件如下：4.在高度11000米以下，气温随高度呈直线变化，每升高1米，气温下降0.0065℃；5.在约11000到24000米范围内，气温保持不变，此时的温度为216.7开尔文。绝对压强等于相对压强加上大气压强，相对压强也称表压。相对压强若为负，称真空度，真空度是正值。