液體靜力學
發(fā)布時間：2009-11-22 來源：揚子工具集團 瀏覽次數(shù):10156液體靜力學
一、液體靜壓力（壓強）的性質和單位
1、質量力 是作用于液體內部任何一個質點上的力，與質量成正比，由加速度引起，如重力、慣性力、離心力等。
單位質量力就是加速度，垂直方向的單位質量力就是重力加速度。
2、表面力 是作用在所研究液體的外表面上的力，與所受液體作用的表面積成正比。
單位面積上作用的表面力稱為應力。
表面力有兩種，法向表面力、切向表面力。
切向表面力與液體表面相切，流體粘性引起的內摩擦力即為切向表面力，靜止液體沒有切向表面力。
法向表面力總是指向液體表面的內法線方向作用，即壓力。
單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。靜壓力在液壓傳動中簡稱壓力，在物理學中稱為壓強。
3、壓力定義
靜止液體中某點處微小面積DA上作用有法向力DF
若法向作用力F均勻地作用在面積DA上，則壓力可表示為
4、壓力的單位
1) 國際制單位 Pa（帕）N/m2（我國法定計量單位）或兆帕(MPa)，1MPa=106Pa。
2) 工程制單位 kgf/cm2，國外也有用bar(巴），1bar=105Pa。
3) 標準大氣2壓 1標準大氣壓＝0.98×105Pa。
4) 液體柱高度 h=p/ρg，常用的有水柱、酒精柱、汞柱等。
5、液體靜壓力幾個重要特性
1）液體靜壓力的作用方向始終指向作用面的內法線方向。液體只能受壓。
2）靜止液體中，任何一點所受到各個方向的液體靜壓力都相等。
在密封容器內，施加于靜止液體上的壓力將以等值傳遞到液體中所有各點，這就是帕斯卡原理，或靜壓傳遞原理。
二、液體壓力的表示方法
為絕對壓力
相對壓力
真空度
它們的關系如圖2-3所示
三、靜壓力方程及其物理本質
1、 靜壓力方程
如圖2-4所示。在垂直方向上力平衡方程式為
上式化簡后得
如上表面受到大氣壓力pa作用，則
靜止液體在自重作用下任何一點的壓力隨著液體深度呈線性規(guī)律遞增。
液體中壓力相等的液面叫等壓面，靜止液體的等壓面是一水平面。
當不計自重時，液體靜壓力處處相等。液體自重產生的壓力與液體傳遞壓力相比要小得多，在液壓傳動中常常忽略不計。
2、靜壓力方程的物理本質
在圖2-5中盛有液體的容器放在基準面o-xy上，則靜壓力基本方程可寫成
將上式整理后可得
=常數(shù)
式中Z表示單位重量液體的位能，稱為位置水頭；p/ρg表示單位重力液體的壓力能，稱為壓力水頭。
靜壓力基本方程的物理本質是：靜止液體內任何一點具有位能和壓力能兩種能量形式，且其總和在任意位置保持不變，但兩種能量形式之間可以互相轉換。
四、液體靜壓力對固體壁面的作用力
1、作用在平面上總力F等于壓力p與承壓面積A的乘積，即
2、靜壓力在曲面某一方向上的總力F1等于壓力p與曲面在該方向投影面積A1的乘積，即
下面以液壓缸缸筒為例加以說明。具體見圖2－6
圖2－6 靜壓力作用在液壓缸內壁上的力
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