資源描述：
《學(xué)習(xí)情境一靜水壓強(qiáng)與靜水壓力計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學(xué)習(xí)情境一靜水壓強(qiáng)與靜水壓力計(jì)算1.1液體的認(rèn)知1.1.1液體的基本特性一、液體與固體、氣體的區(qū)別口然界物質(zhì)分為氣體，固體和液體.固休的主耍特性是有：固定的形狀，在外力作用下不易變形。液體和氣體統(tǒng)稱為流體，其共同特性是易流動(dòng)和變形，液體和氣體的主要區(qū)別是在外力的作用下液體不易壓縮，而氣體易壓縮。所以液體：易流動(dòng)、不易壓縮。二、連續(xù)介質(zhì)的概念在實(shí)際水流中，由水分子組成，水分子與水分子Z間存在有空隙，如果按實(shí)際情況去研究,是相當(dāng)困難的，由于水力學(xué)是為工程服務(wù)的，不盅研究水分子的運(yùn)動(dòng)（即微分運(yùn)動(dòng)）情況,只需研究宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，而分子間的空隙
2、與研究的的范圍相比小的多，在水力學(xué)研究中，認(rèn)為研究工作的液體是由無數(shù)的液體質(zhì)點(diǎn)組成的無空隙的連續(xù)體一一這種抽象化的液體模型即為1753年由歐拉提出來的連續(xù)介質(zhì)假設(shè)。因此我們研究的液體是均質(zhì)等向的連續(xù)介質(zhì)。有了連續(xù)介質(zhì)的概念，我們就町以用數(shù)學(xué)中的連續(xù)函數(shù)理論來研究液體的運(yùn)動(dòng)。1.1.2液體的主要物理力學(xué)性質(zhì)（一）慣性由此町見慣性力又町用質(zhì)量力來表示m大m慣性——物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。慣性用慣性力來表示，其大小為，F(xiàn)=-maF大,m小F小。對于均質(zhì)液體來說，質(zhì)量可用密度來表示。同一液體隨溫度和壓強(qiáng)變化，但變化甚小，一般可看成是常數(shù)。
3、當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下T=4°C,p=IQQQkg/m。（二）萬有引力特性萬有引力特性——運(yùn)動(dòng)物體之間相互吸引的性質(zhì)，地球?qū)澪矬w的吸引力為重力或重量。G=mg單位NkN8——重力加速度，g=9.8m/s2均質(zhì)液體，重力用容重（重度）:Y=9.8kn/m3y=I33.3kn/tn3例1：己知某液體的°=983.3kg//,求該液體的質(zhì)量和容重。解：因?yàn)?芳m=pV=983.3x6=5899.8(^)=Pg=983.3x9.8=9636.3(^3)（三）粘滯性1、粘滯性液體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，內(nèi)摩擦力抵抗剪切變形的性質(zhì)叫粘滯性，粘滯性是在液體運(yùn)動(dòng)吋
4、顯示出來，即靜止吋液體不能承受切力,主要抵抗剪切變形。2、牛頓內(nèi)摩擦定律（見書上圖1-1）為不同的水深dy單位而積上的摩擦力（粘滯切皿變）Tdu4——相對流層所接觸的而積“——?jiǎng)恿φ硿禂?shù)———水流流速沿水深的變化率，dy這兩式為牛頓內(nèi)摩擦定律。t=/a—貝dr-—為線性關(guān)系dydy〃與液體的種類有和溫度有關(guān)，見表1?1（主要為水的）從表中可看出廠大"越小，〃越大粘滯性越大。3、粘滯力系數(shù)水力學(xué)屮，液休的粘滯性還可以用V=為運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)加2/$經(jīng)驗(yàn)公式：A0.017751+0.0337t+0.000221t2牛頓內(nèi)摩擦定律只適作于牛頓
5、液體（油，酒楮，水銀）對于非牛頓液體（血漿，泥漿,牙膏）將用另外公式。例：一極薄平板在厚度為4沏的液流層中以U=0.8m/5的速度運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力粘滯數(shù)“I?為“下的2倍,兩層油在平板上產(chǎn)生的總切應(yīng)力為T=30N/m2,^求“上、“下？du“r=i.0(N.s/m2)“f,du0-8“解：已知——=——=20dy0.04z1、du1卜L2Ldy30_=l?5“上x20“F=—ju
6、=0.5(N.$/加2)4^（四）液體的壓縮性1）壓縮性的定義：液體受壓后，體積縮小的性質(zhì)，其大小可用0=-也dp2）彈性當(dāng)外力去掉后，液體恢復(fù)原狀的性質(zhì)其大小k
7、=2由于液體被壓縮時(shí),質(zhì)最不會(huì)改變，則空二空所以0」空五）表面張力特性定義由于液體自由表而受到一微小張力的性質(zhì)，這是一種局部水力現(xiàn)象以上五種性質(zhì)中，由于壓縮性，表而張力特性影響很小，只有特殊情況卜?考慮，前三種較為重要.1.1.3實(shí)際液體和理想液體由于實(shí)際情況液體存在有粘滯性，而且對液體運(yùn)動(dòng)的影響較為復(fù)雜，確定起來是很困難的，為簡化方便，提出理想液體——均質(zhì)液體不可壓縮，沒有粘滯性和表而張力的連續(xù)介質(zhì),區(qū)別沒有粘滯性。1.1.4作用在液體上的力無論在平衡（靜止）或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均受各種力的作用，按其物理性質(zhì)有慣性力、重力、摩擦力、彈性力和表
8、面張力等。在水力學(xué)屮按其作用形式和特性可分為：一.表面力作用在液體表面上的力與表面積成正比又叫表而力。1＞液體接觸面上產(chǎn)生的水壓力、壓力、壓強(qiáng)垂直作用而。2＞液層Z間的內(nèi)摩擦力、粘滯力、平行作用而。二.質(zhì)量力由液體質(zhì)量與體積成正比，所以又叫體積力。作用在單位質(zhì)量上的質(zhì)量力為單位質(zhì)量力f=—在X,y,z處標(biāo)軸上投影。在Z軸上與鉛垂方向一致扎與規(guī)定的方向相同為正,那么作用于單位質(zhì)量液體卜?的重力在各坐標(biāo)的力x=0,y=0Z=-mg/m=-g1.2靜水壓強(qiáng)與靜水壓力計(jì)算液體的靜止?fàn)顟B(tài)：1）相對地球處于靜止?fàn)顟B(tài)水庫蓄水池2）液體對地球冇相對運(yùn)
9、動(dòng)與容器沒冇相對運(yùn)動(dòng)，相對靜止。木章的基本任務(wù)：研究靜止液體的平衡規(guī)律及其實(shí)際應(yīng)川。1.2.1靜止壓強(qiáng)及其特性一、靜水壓強(qiáng)1靜水壓力：水對所接觸面上的壓力；NkN用p表示。2靜水壓強(qiáng):單位面積上所受的靜水總壓力—APp—
