液壓傳動課件~第2－1章流體力學(xué)1-靜力學(xué)

1、2 . 2 流體的靜力學(xué)靜止液體：液體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)間無相對運(yùn)動、不呈現(xiàn)黏 性的液體 流體靜力學(xué)是研究平衡流體（包括：流體對地球無相對運(yùn)動和流體對運(yùn)動容器無相對運(yùn)動）的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用。 由于平衡流體之間無相對運(yùn)動，流體的粘性不起作用。所以，流體靜力學(xué)中所得出的結(jié)論，對于理想流體和粘性流體都適用。理論不需要實驗修正。一、靜壓力及其性質(zhì)按作用方式，平衡流體上的作用力有： 質(zhì)量力：與流體質(zhì)量大小有關(guān)并且集中在液體質(zhì) 點(diǎn)上的力稱為質(zhì)量力。表面力：與表面面積有關(guān)而且分布作用在流體表面上的力稱為表面力。 1.靜壓力的定義 表面力是由與分離體相接觸的其它物體的作用產(chǎn)生的針對流體的作用。表面力按其作用方向可分為兩種

2、：沿表面內(nèi)法線方向的壓力、沿表面切向的摩擦力。 對于處于平衡狀態(tài)的流體，切向摩擦力為零，只有沿受壓面內(nèi)法線方向的流體靜壓力。靜壓力（簡稱壓力）：指液體處于相對靜止時，單位面積上所受的法向作用力。 如果法向力均勻地作用在面積上，壓力表示為： 2.流體靜壓力的特性： （1）靜壓力的方向總是沿著作用面的內(nèi)法線方向。 （2）靜止液體內(nèi)任意點(diǎn)所受到各個方向的靜壓力都相等 由流體的特性知，流體在平衡狀態(tài)時只要有切應(yīng)力作用，流體就會變形，引起流體質(zhì)點(diǎn)間的相對運(yùn)動，破壞流體的平衡。流體還不能承受拉力。所以，流體在平衡狀態(tài)下只能承受垂直并指向作用面的壓力 二、液體靜力學(xué)基本方程 重力場中連續(xù)、均質(zhì)、不可壓縮流體

3、的靜壓強(qiáng)基本方程式：流體靜壓強(qiáng)基本方程式表明：（1）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的壓力為液面壓力和液柱重力所產(chǎn)生的壓力之和。（2）靜止液體內(nèi)的壓力隨著深度h呈直線規(guī)律分布。（3）深度相同處各點(diǎn)的壓力都相等。等壓面：壓力相同點(diǎn)組成的面叫作等壓面在重力作用下靜止液體中的等壓面是水平面。真空度:當(dāng)壓力比當(dāng)?shù)卮髿鈮旱蜁r，流體壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮旱牟钪捣Q為真空度。三、壓力的表示方法及單位以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽橛嬎銟?biāo)準(zhǔn)表示的壓力。也稱為計示壓強(qiáng)、表壓強(qiáng)相對壓力：絕對壓力：以絕對真空為起點(diǎn)表示的壓力。1. 壓力的表示方法p絕對真空 p=0絕對壓強(qiáng)當(dāng)?shù)卮髿鈮?pa表壓強(qiáng)真空度ppappa 時：絕對壓強(qiáng)=當(dāng)?shù)卮髿鈮?真空度真空度=當(dāng)

4、地大氣壓-絕對壓力當(dāng)ppa 時：2、 靜壓強(qiáng)的計量單位（1）壓力單位：Pa（N/m2）、bar 、MPa 1 bar=105 Pa0.1 MPa （2）液柱高單位：測壓計常以水或水銀作為工作介質(zhì)，壓力常 以水柱高度（mH2O），或毫米汞柱（mmHg）表示。（3）大氣壓單位：以1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1 atm）為單位表示。1 atm =1.013*105Pa=10.33 mH2O 四、帕斯卡原理 在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以相等的數(shù)值傳遞到液體各點(diǎn)，這就是靜壓傳遞原理，即帕斯卡原理。五、靜壓力對固體壁面的總作用力1.固體壁面為平面時： 作用在平面上壓力的方向互相平行，總作用力F等于靜壓力p與承壓面積A的乘積。即：FpA2.固體壁面為曲面時 積分后得 ：總作用力F為： 當(dāng)承壓面積為曲面時，作用在曲面上的壓力的方向均垂直于曲面。這時可將曲面分成若干微小面積dA，作用在微小面積上的力為： dFpdA 將dF分解為x、y兩個方向的力，即： d