《水力学》课程PPT教学课件（讲义）第二章 水静力学

水力学 第二章水静力学

主要内容 §2-1静水压强及其基本特性 §2-2静水压强的基本规律 §23压强的单位及量测 §24作用于平面壁上的静水总压力 §2-5作用于曲面壁上的静水总压力

§2-1 静水压强及其基本特性 §2-2 静水压强的基本规律 §2-3 压强的单位及量测 §2-4 作用于平面壁上的静水总压力 §2-5 作用于曲面壁上的静水总压力 主要内容

§2-1静水压强及其基本特性 一静水压强 静水压力 把静止液体作用在与之接触的表面上的压力称为静水 压力。用大写字母P表示,受压面面积用A表示 ·静水压强 绕一点取微小面积ΔA,极限值p=即为该点 的点静水压强,以小写英文字母表示 第2章水静力学

§2-1 静水压强及其基本特性 静水压力 把静止液体作用在与之接触的表面上的压力称为静水 压力。用大写字母P表示，受压面面积用A表示。 • 静水压强 绕一点取微小面积ΔA，极限值 即为该点 的点静水压强，以小写英文字母p表示 。 第2章 水静力学 一 静水压强

§2-1静水压强及其基本特性 二静水压强基本特性 1静水压强的方向与受压 面垂直并指向受压面。 2静水压强的大小与受压 面方位无关。 第2章水静力学

§2-1 静水压强及其基本特性 二 静水压强基本特性 1.静水压强的方向与受压 面垂直并指向受压面。 2 静水压强的大小与受压 面方位无关。 A B 第2章 水静力学

§2-1静水压强及其基本特性 二静水压强基本特性 1.方向特性:证明 P p 由液体的性质可知,静止的液体 M 不能承受剪切力,也不能承受拉 力,所以切相分力的存在必然使 得液体受剪切力或拉力而使得液 体的平衡受到破坏。 第2章水静力学

§2-1 静水压强及其基本特性 1.方向特性 ：证明 二 静水压强基本特性 第2章 水静力学 由液体的性质可知，静止的液体 不能承受剪切力，也不能承受拉 力，所以切相分力的存在必然使 得液体受剪切力或拉力而使得液 体的平衡受到破坏

§2-1静水压强及其基本特性 2大小特性:证明 选择微小四面体进行分析,四面 体的受力合为委。 以Ⅹ方向为例: p dxrdy-p,dAcos(n, =)-rdxdydz P mhd属于三阶无穷小,可以略去, 6 而且Acos(n,x)=d 可以证明:P=P=P=P 第2章水静力学

§2-1 静水压强及其基本特性 选择微小四面体进行分析，四面 体的受力合为零。 以x 方向为例： 属于三阶无穷小，可以略去， 而且 可以证明： p p X Z dz p Y dy O dx C A B x y z pn dG 0 6 1 cos( , ) 2 1 pz dxdy − pn dA n z − rdxdydz = rdxdydz 6 1 dA n x dydz 2 1 cos( , ) = px = py = pz = pn 第2章 水静力学 2 大小特性：证明

§2-2静水压强基本规律 第2章水静力学 静水压强基本方程式 如图,取脱离体,应用 P1 力学中受力分析和静力平 衡的方法对静水压强的变 化规律进行分析。 得出静水压强方程式: AA p=po+h 其他表达形式: P=h或 2+ y

§2-2静水压强基本规律 如图，取脱离体，应用 力学中受力分析和静力平 衡的方法对静水压强的变 化规律进行分析。 得出静水压强方程式： ➢静水压强基本方程式 G 1 2 p p h h h z z p 0 0 2 1 1 2 0 1 2 A p = p0 +h 第2章 水静力学 其他表达形式： p = h   2 2 1 1 p z p 或 z + = +

§2-2静水压强基本规律 静水压强方程式的意义 几何意义 静止液体内任何一点的测压管水头等于 常数,即2+P= z——位置高度(位置水头 尸——测压管高度(压强水头) 2P测压管水头 物理意义 仅在重力作用下,静止液体内任何一点对同一基准面的单位势能为一常数。 即 人+点 单位位能:|=一 2 单位压能 g 单位重量的液体在某点所具有的总势能,简称单位势能: 第2章水静力学

§2-2 静水压强基本规律 静止液体内任何一点的测压管水头等于 常数，即z+p/ϒ＝C z——位置高度（位置水头）， p/ϒ——测压管高度（压强水头） z+p/ϒ——测压管水头 ➢静水压强方程式的意义 0 0 z 2 pa pa p1 z 1 1 2 γ pa p2 γ • 物理意义 仅在重力作用下，静止液体内任何一点对同一基准面的单位势能为一常数。 即： 单位位能： 单位压能: 单位重量的液体在某点所具有的总势能，简称单位势能： mg mgz z =  p z + C p z p z + = + =   2 2 1 1 •几何意义  p 第2章 水静力学

§2-2静水压强基本规律 第2章水静力学 >压强的三种表示方法 绝对压强:以没有空气的绝对真空为基准得到的压 强为绝对压强。一般计算大气压,按D=98Nm计 算,用四表示。 相对压强:以大气压为基准计算的压强,称相对压 强。注:若不作特殊说明,静水压强即指相对压 强,用P表示。 真空压强及真空高度 计算压强肘,用相对压强计算,出现负压的时候, 即<0,负压的绝对值称为真空压强,即园=一 真空值可用相当的液柱高度来表示,称真空高度 表示为b=P

§2-2 静水压强基本规律 ➢压强的三种表示方法: 绝对压强：以没有空气的绝对真空为基准得到的压 强为绝对压强。一般计算大气压，按 计 算，用 表示。 相对压强:以大气压为基准计算的压强，称相对压 强。 注：若不作特殊说明，静水压强即指相对压 强，用p表示。 真空压强及真空高度 计算压强时，用相对压强计算，出现负压的时候， 即 ，负压的绝对值称为真空压强，即 真空值可用相当的液柱高度来表示，称真空高度， 表示为 2 pa = 98kN /m 绝 p p  0 p = −p 真  真 真 p h = 第2章 水静力学

§2-2静水压强基本规律 >压强的三种表示方法 压强 如图,表明了 A 0 A点相对压强相对压强基准 绝对压强、相 B点真空压强 对压强和真空 B 值之间的关糸。 绝对压强基 第2章水静力学

§2-2 静水压强基本规律 如图，表明了 绝对压强、相 对压强和真空 值之间的关系。 压强 A点相对压强 A B 0 0 相对压强基准 B点绝对压强 大气压 绝对压强基准 B点真空压强 A点绝对压强 ➢压强的三种表示方法: 第2章 水静力学