流体力学的课件武汉科大(编辑修改稿)

流体力学的课件武汉科大(编辑修改稿)内容摘要：

CDPABΩPa绘制水静压强分布图 对于高为 h，宽为 b，顶边与水面齐平的铅直矩形 平面 AA’B’B,由水静压强分布图计算水静压力： VbPShbhbhhbhhApPABEcc2221212P的作用点：通过 Ω的形心并位于 对称轴上，如图 ,D点 位于水面下的 2h/3处。 23 例题 2－ 5 一铅直矩形闸门，顶边水平，所在水深h1＝ 1m，闸门高 h＝ 2m，宽 b＝ ，试用用解析法和图解法水静压力 P的大小及作用点。 解：解析法 kNPmbhAmhhhApAhPccc2221221 压力中心用 mymbhJmhyAyJyyDccccccD61212112124324 例题 2－ 5 图解法 kNbPmbmkNhhhh/)]([2111 压力中心的确定方法： 直接绘制梯形的形心，构造一个平行四边形， 对角线的交点就是梯形的形心位置。 也可以把梯形分成一个三角形和一个矩形， 用合力矩＝分力矩之和确定合力作用点。 25 第六节 作用于曲面的液体压力 设垂直于屏幕的柱体 ： 长度为 L，受压曲面为 AB。 θdAxdAzdPdPxdPzdAθ作用在 dA上的水静压力 : dP=pdA=γhdA 水平分力为 dPx： 铅直分力为 dPz： s i ns i nc osc osh dAdPdPh dAdPdPzx  xxzzZAxAxzzAzAzxxxzzxxh d Ah d AdPPh d Ah d AdPPh d AdPh d AdPdAdAdAdA,s i n,c o sVh d APAhPxAxzzcx压力体 26 压力体：压力体一般由三种面组成的一个封闭体 底面：受压曲面。 顶面：受压曲面在自由面 （ 相对压强为零 ） 或其延伸面上的投影。 侧面：受压曲面边界线所做的铅直投影面。 力的方向不是向上就是向下 ， 确定的方法是看压力体与受压曲面的相对位置。 实压力体：当液体与压力体在同一侧时就叫实压力体 ， 形象地讲就是压力体里装有液体 （ 不一定装满 ）。 此时由于液体的作用 ， PZ的方向向下。 虚压力体：液体与压力体不在同一侧就叫虚压力体 ， 这时压力体内没有任何液体 ， PZ的方向向上。 PZ的作用线一定要通过压力体的形心 ， 有了 Px， Pz， 就可以求出合力的大小和方向。 压力体 ：受压曲面 AB与其在自由面上的投影，面积 CD所组成的柱体 ABCD的体积。 由压力体的定义可知： 作用于曲面上的水静压力 P的铅直分力 Pz＝其压力体内的水的重量。 XZzxPPPPP122tan 27 28 29 蓄水容器上有三个半球形的盖 已知： H＝ ， h＝ R＝。 求：作用于三个半球形盖的 水静压力。 例题 2－ 6 解 ： 1）水平分力： PAX＝ 0、 PBX＝ 0 方向向左 kNdHAPP czccx 2 2）铅直分力： 方向向下方向向下方向向上kNdVPkNddhHVPkNddhHVPCZZAAZ12]1241)2[(]1241)2[(3C32BB3230 不论是潜体还是浮体 ， Px＝ 0。 因为铅直方向的投影面积相等 ， 因此相互抵消。 Pz：压力体内液体的重量。 潜体的压力体就是物体的体积 ， 因为上下面的压力体抵消掉一部分。 浮体的压力体就是浸没在液体中体积。 Pz就是浮力的大小等于物体排开液体的重量。 （ 阿基米德浮力定律 ） GPz—— 沉底 重力和浮力之间的关系： G=Pz—— 可处处平衡 (潜水艇 、 鱼类 ) GPz—— 浮出水面 ， 直到 G=Pz’. 特例－ 潜体和浮体 作业： 229 230 233 237 239 31 第七节 流体平衡微分方程 一、流体平衡微分方程式及其积分 受力分析： ）（ dxxpp  21)21( dxxpp  dy dzdxxpp )21( dy dzdxxpp )21( d x d yd zX0)21()21(  dxdy dzXdy d zdxxppdy d zdxxpp ZpZypYxpXZpZypYxpX11100032 )()(Z d zY d yX d xdpZ d zY d yX d xdzzpdyypdxxp。