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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°。