[工學]工程流體力學第二章(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 s L A ρ 1 2 0 傾斜微壓計 )(s i n2121AAlhhh ???? ?212AAlh ??sin1 lh ??lAAgghppp )(s i n2121 ?????? ???優點：可以測量較小的壓強 上節小復習 并推出流體靜力學基本方程 綜合平衡微分方程，得出壓強差公式。 )( dzfdyfdxfdp zyx ??? ?給出等壓面定義，由壓強差公式引出等壓面方程，介紹等壓面的五個性質。 0??? dzfdyfdxf zyx 0?? rdf ??Cgpz ?? ?gpzCgpz??2211 ????ghpp ??? 0能量意義和幾何意義。集中介紹概念：位置水頭、壓強水頭（壓強勢能）、靜力水頭和淹深的概念 上節小復習 介紹幾種壓強的表示方法 大氣壓強、相對壓強（表壓強）、絕對壓強和真空度。 講解壓強測量的四種主要方式及其優缺點 測壓原理是重力場中的靜力學基本方程 分析流體在隨容器作 等加速直線運動 時的相對平衡規律。 目的： 找出液體的壓強分布規律 解決的三個問題： 等壓面 自由表面 壓強分布規律 Cgzax ?? 0?? sgzax )( dzfdyfdxfdp zyx ??? ?167。 液體的相對平衡 一、 等加速水平運動容器中液體的相對平衡 流體相對于地球有相對運動，而流體微團及流體與容器壁之間沒有相對運動。 質量力 g f a h z s z ? ? p 0 o z a x m ??????????gffafzyx0容器以等加速度 a向右作水平直線運動 167。 液體的相對平衡 一、 等加速水平運動容器中液體的相對平衡 質量力 g f a h z s z ? ? p 0 o z a x m gffaf zyx ????? 00)()( ?????? gdzadxdzfdxfdp zx ??? 積分 Cgzax ??等壓面是一簇平行的斜面。 gaar c tg???自由液面： 000 ??? Czx0?? sgzax?167。 液體的相對平衡 一、 等加速水平運動容器中液體的相對平衡 g f a h z s z ? ? p 0 o z a x m 2. 靜壓強分布規律 )()( g d za d xdzfdxfdp zx ????? ??Cgzaxp ???? )(?? 積分 000 ppzx ???得： 0pC?)(0 gzaxpp ??? ?利用邊界條件： ghpzzgpp s ?? ????? 00 )(? 0?? sgzaxgffaf zyx ????? 0)( dzfdyfdxfdp zyx ??? ?167。 液體的相對平衡 一、 等加速水平運動容器中液體的相對平衡 g f a h z s z ? ? p 0 o z a x m Cgzaxp ???? )(? )(0 gzaxpp ??? ?ghpzzgpp s ?? ????? 00 )([思考題 ] 均質液體在作等加速直線運動并處于相對平衡時，垂直運動方向的壓強分布規律與靜止液體相同。在水平方向 的壓強分布為 A 保持不變； B 線性分布； C 二次曲線分布 沿加速度相反方向壓強隨距離線性增大。 167。 液體的相對平衡 一、 等加速水平運動容器中液體的相對平衡（續） g f a h z s z ? ? p 0 o z a x m （ 2）壓強分布 （ 1）等壓面 絕對靜止： ghpp ??? 0相對靜止： ghpzzgpps ?? ????? 00 )(絕對靜止： cz?相對靜止： cxgaz ???水平面 斜面 h－任一點距離自由液面的淹深 例 3 有一盛水的開口容器以加速度 30o夾角的斜面向上運動，試求容器中水面的傾角 . 例 3 有 一 盛 水 的 開 口 容 器 以 加 速 度 30o 夾 角 的 斜 面 向 上 運 動 ， 試 求 容 器 中 水 面 的 傾 角 . 由 液 體 平 衡 微 分 方 程 d ( d d d )x y zp f x f y f z?? ? ?0c os 30xfa?? 0yf ? 0( sin 30 )zf g a? ? ?dp?0? ? ? ?a x g a zc o s ( s in )30 30 00 0d d? ? ???ddzxag at a n c o ss i n.? 30300 2 6 900? ?? 15 0 將 以 上 關 系 代 入 平 衡 微 分 方 程， 得： 在 液 面 上 為 大 氣 壓， ? ? ? ?a x g a zc o s ( s in )30 30 00 0d d167。 液體的相對平衡 二、 等角速旋轉容器中液體的相對平衡 質量力 容器以等角速度 ω 旋轉 z ? z s h z m p 0 o o ? y ?2y ?2r ?2x x x y r y ???????????gfyrfxrfzyx2222s i nc o s??????167。 液體的相對平衡 質量力 ? 積分 等壓面是一簇繞 z軸的旋轉拋物面。 自由液面： 000 ??? Czx?二、 等角速旋轉容器中液體的相對平衡（續） gfyrfxrf zyx ?????? 2222 s i nc os ??????022 ???? g d zy d yx d xdp ??Cgzyx ??? 22 2222 ?? Cgzr ??2 22?22 02 sr gz? ??z ? z s h z m p 0 o o ? y ?2y ?2r ?2x x x y r y 167。 液體的相對平衡 2. 靜壓強分布規律 ? 積分 000 ppzx ???得： 0pC?利用邊界條件： ghpzzgpp s ?? ????? 00 )(?z ? z s h z m p 0 o o ? y ?2y ?2r ?2x x x y r y )( 22 g d zy d yx d xdp ??? ???Cgzyxp ???? )22( 2222 ??? Czgrgp ??? )2( 22??)2( 220 zgrgpp