液压传动课件~第2－1章流体力学1-静力学

1、2 . 2 流体的静力学静止液体：液体内质点间无相对运动、不呈现黏 性的液体 流体静力学是研究平衡流体（包括：流体对地球无相对运动和流体对运动容器无相对运动）的力学规律及其应用。 由于平衡流体之间无相对运动，流体的粘性不起作用。所以，流体静力学中所得出的结论，对于理想流体和粘性流体都适用。理论不需要实验修正。一、静压力及其性质按作用方式，平衡流体上的作用力有： 质量力：与流体质量大小有关并且集中在液体质 点上的力称为质量力。表面力：与表面面积有关而且分布作用在流体表面上的力称为表面力。 1.静压力的定义 表面力是由与分离体相接触的其它物体的作用产生的针对流体的作用。表面力按其作用方向可分为两种

2、：沿表面内法线方向的压力、沿表面切向的摩擦力。 对于处于平衡状态的流体，切向摩擦力为零，只有沿受压面内法线方向的流体静压力。静压力（简称压力）：指液体处于相对静止时，单位面积上所受的法向作用力。 如果法向力均匀地作用在面积上，压力表示为： 2.流体静压力的特性： （1）静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向。 （2）静止液体内任意点所受到各个方向的静压力都相等 由流体的特性知，流体在平衡状态时只要有切应力作用，流体就会变形，引起流体质点间的相对运动，破坏流体的平衡。流体还不能承受拉力。所以，流体在平衡状态下只能承受垂直并指向作用面的压力 二、液体静力学基本方程 重力场中连续、均质、不可压缩流体

3、的静压强基本方程式：流体静压强基本方程式表明：（1）静止液体内任一点处的压力为液面压力和液柱重力所产生的压力之和。（2）静止液体内的压力随着深度h呈直线规律分布。（3）深度相同处各点的压力都相等。等压面：压力相同点组成的面叫作等压面在重力作用下静止液体中的等压面是水平面。真空度:当压力比当地大气压低时，流体压力与当地大气压的差值称为真空度。三、压力的表示方法及单位以当地大气压为计算标准表示的压力。也称为计示压强、表压强相对压力：绝对压力：以绝对真空为起点表示的压力。1. 压力的表示方法p绝对真空 p=0绝对压强当地大气压 pa表压强真空度ppappa 时：绝对压强=当地大气压-真空度真空度=当

4、地大气压-绝对压力当ppa 时：2、 静压强的计量单位（1）压力单位：Pa（N/m2）、bar 、MPa 1 bar=105 Pa0.1 MPa （2）液柱高单位：测压计常以水或水银作为工作介质，压力常 以水柱高度（mH2O），或毫米汞柱（mmHg）表示。（3）大气压单位：以1标准大气压（1 atm）为单位表示。1 atm =1.013*105Pa=10.33 mH2O 四、帕斯卡原理 在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以相等的数值传递到液体各点，这就是静压传递原理，即帕斯卡原理。五、静压力对固体壁面的总作用力1.固体壁面为平面时： 作用在平面上压力的方向互相平行，总作用力F等于静压力p与承压面积A的乘积。即：FpA2.固体壁面为曲面时 积分后得 ：总作用力F为： 当承压面积为曲面时，作用在曲面上的压力的方向均垂直于曲面。这时可将曲面分成若干微小面积dA，作用在微小面积上的力为： dFpdA 将dF分解为x、y两个方向的力，即： d