（二）流体静力学

流体静力学的研究内容

主要研究流体处于静止或者相对静止时的力学规律及其在工程中的应用。

流体静压力

流体单位面积上受到的垂直于该表面的法向力称为流体静压力，简称压力。

流体静压力的特征

• 流体静压强的方向沿着作用面的内法线方向。
• 静止流体中的任意一点处的静压强大小和作用面的方位无关。

 流体力学中往往不直接用质量力，而用单位质量流体上的质量力，简称为单位质量力：

静止流体平衡微分方程式：

流体平衡方程式的适用范围

既适用于绝对静止，也适用于相对静止状态。

既适用于不可压缩，也适用于可压缩流体。

欧拉平衡方程式的物理意义：当流体平衡时，作用在单位质量流体上的质量力和压力的合力相互平衡。即，沿三个坐标轴单位质量力的分量和表面力的分量对应相等。

等压面

在充满平衡流体的空间里，静压力相等的各点组成的面称为等压面。

等压面方程

等压面的选取注意事项

• 绝对静止的液体，等压面为水平面，不同等压面的不可能相交。
• 做水平直线运动的液体，等压面为水平面，做加速直线运动的液体，等压面为倾斜面，做旋转运动的液体，等压面为抛物面。
• 选择等压面时，连续液体的等压面可以任取，对不同介质的液体取分界面。

等压面的性质

• 等压面即为等势面。
• 平衡流体中，通过每一点的等压面必然和该点所受的质量力相互垂直。
• 两种没有互相参混的流体，分界面必然为等压面。
• 等压面不能相交。
• 对于同种均质、静止的连续液体，位于同一深度的水平面是等压面。

流体静力学基本方程

流体静力学基本方程物理意义

• z：位置势能
• ：比压能
• ：总比能

物理意义：液体中任意一点的比压能与位能的和是一常数，即比压能与位能之间可以相互转换，但是总和保持不变。

流体静压力的表示方法

绝对压力：以绝对真空状态下压强为零点计量的压强值；

绝对压力：以当地大气压为零点计量的压强值；.

绝对压力：以当地大气压为零点计量的小于大气压的数值；

常见流体静压力测量仪表

液式测压计、金属测压计、电子测压计

静止流体对壁面的作用力

由流体静压强特性知：总压力总是垂直指向受压面。