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關於流體靜力學的小發明

發布時間:2021-12-22 05:54:25

㈠ 打點滴的時候利用的流體靜力學原理叫什麼

伯努利原理。流體在忽略粘性損失的流動中,流線上任意兩點的壓力勢能、動能與位勢能之和保持不變。

㈡ 流體靜力學的應用

人們在航空飛行,設計水壩、閘門等水工結構以及液壓驅動裝置和高壓容器時,都需要應用流體靜力學的知識。

㈢ 身邊的流體靜力學現象有哪些

水塔,煤氣罐,醬油瓶等等,很多實例。

㈣ 流體靜力學這兩個個步驟沒看懂

首先 從它的方程入手 z+p/γ=c 1.幾何意義:第一項代表位置水頭,靜流體中某點至基準面的高度,與基準面有關 第二項 壓力水頭 靜流體中某點上方液柱的高度,與基準面無關 前兩項的和是測壓管水頭
2. 物理意義:第一項是比位能,單位重量流體所具有的位置勢能, 第二項是比壓能 單位重量流體的壓力勢能,在p作用下,上升 h=p/γ 即流體位置勢能的增加 兩項之和 比總勢能

㈤  流體靜力學

流體靜力學是研究流體在靜止或平衡時的規律,以及這些規律的應用。靜止流體不顯示內部摩擦力,不考慮粘度問題。

一、流體的靜壓強

流體垂直作用於單位面積上的力,稱為流體壓力強度,亦稱為流體的靜壓強,簡稱壓強,其表達式為

非金屬礦產加工機械設備

式中ps——流體的靜壓強(N/m2);

p——垂直作用於流體表面上的壓力(N);

A——作用面的面積(m2)。

在SI單位中,壓強的單位是N/m2,稱為帕斯卡,以Pa表示,過去常採用其它單位,如atm(物理大氣壓)、某流體柱高度、bar(巴)或kgf/cm2等,它們之間的換算關系為:

1atm=1.033kgf/cm2=760mm Hg(汞柱)=10.33m H2O(水柱)=1.0133bar=1.0133×10m5N/m2

工程上為了使用和換算方便,常將1kgf/cm2,稱為1工程大氣壓。

於是

1kgf/cm2=735.6mm Hg=10m H20=0.9807 bar=9.807×104N/m2

流體的壓強,除用不同的單位來計量外,還可以用不同的方法來表示。

以絕對零壓作起點計算的壓強,稱為絕對壓強,是流體的真實壓強。

流體的壓強可用測壓儀表來測量。當被測流體的絕對壓強大於外界大氣壓強時,所用的測壓儀表稱為壓強表。壓強表上的讀數表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數值,稱為表壓強,即:

表壓強=絕對壓強-大氣壓強

當被測流體的絕對壓強小於外界大氣壓強時,所用測壓儀表稱為真空表。真空表上的讀數表示被測流體的絕對壓強低於大氣壓強的數值,稱為真空度,即:

真空度=大氣壓強-絕對壓強

顯然,設備內流體的絕對壓強愈低,它的真空度就愈高。真空度又是表壓強的負值,例如,真空度為600mm Hg,則表壓強是-600mm Hg。

絕對壓強、表壓強與真空度之間的關系,可以用圖1-2表示。

圖1-2絕對壓強、表壓強與真空度之間的關系

為了避免不必要的錯誤,壓強數值用表壓或真空度表示時,必須在其單位後加括弧說明。如2000N/m2(表壓)、400mm Hg(真空度)等。如果沒有註明,即為絕對壓強。

按照國家規定,我國企業現在生產的壓力表均以千帕(kPa)、兆帕(MPa)表示,廢除了kgf/cm2的表示。

二、流體靜力學基本方程式

靜止的流體,是在容器限制的條件下達到靜止平衡,因而處於相對靜止狀態。受重力的作用,靜止流體內部各點的壓力是不同的。現在我們來研究靜止流體內部壓力變化的規律。

圖1-3所示的容器內盛有密度為ρ的靜止液體,在液體內部任意劃出一底面積為A的垂直液柱。若以容器底為基準水平面,則液柱的上、下底面與基準水平面的垂直距離分別為z1和z2

圖1-3流體靜力學基本方程式的推導

在垂直方向上作用於液柱上的力有:

(1)作用於上底面的壓力F1

(2)作用於下底面的壓力F2

(3)作用於整個液柱的重力W=ρgA(z1-z2)。

由於流體靜壓力的方向總是和作用面相垂直且指向該作用面,所以F1的方向必然是垂直向下,F2是垂直向上,而重力的方向自然是垂直向下,取向上的作用力為正值。

液柱處於靜止狀態時,在垂直方向上各力的代數和應為零,即:

F2-F1-ρgA(z1-z2)=0

把上式各項除以A,又因

。於是上式便可整理為:

非金屬礦產加工機械設備

為了討論方便,對式(1-12)進行適當的變換,即將液柱的上底面取在容器的液面上,設液面上方的壓強為p0,下底面取在距液面任意距離h處,作用於其上的壓強為p0,則p1=p0,p2=p,z1-z2=h,於是式1-12可改寫為:

非金屬礦產加工機械設備

式(1-12)及(1-12a)稱為流體靜力學基本方程式,說明在重力作用下,靜止液體內部壓強的變化規律。由式(1-12a)可見:

(1)當容器液面上方的壓強p0一定時,靜止液體內部任一點壓強p的大小與液體本身的密度ρ和該點距液面的深度h有關。因此,在靜止的、連續的同一液體內,處於同一水平面上各點的壓強都相等。

(2)當液面上方的壓強p0有改變時,液體內部各點的壓強p也發生同樣大小的改變。

(3)式(1-12a)可改寫為:

非金屬礦產加工機械設備

上式說明,壓強差的大小可以用一定高度的液體柱來表示。由此可以引伸出壓強的大小也可用一定高度的液體柱表示,這就是前面所介紹的壓強可以用mm Hg、mH2O等單位來計量的依據。當用液柱高度表示壓強或壓強差時,必須註明是何種液體,否則就失去了意義。

靜力學基本方程式是以液體為例推導出來的,也適用於氣體。值得注意的是:式(1-12)或(1-12a)只適用於連通著的同一種流體內部,因為它們是根據靜止的同一種連續的液柱導出的。

三、流體靜力學基本方程式的應用

(一)液柱壓強計(U型管壓差計)

常用的U型管壓差計的結構如圖1-4所示。在U型的玻璃管內,裝有液體A,稱為指示液。指示液的密度應大於被測流體,要與被測流體不互溶,且不起化學作用。這種壓強計,可用來測一點的壓強,或兩點的壓強差。

圖1-4U形管壓差計

將U型管的兩端分別與測壓點1、2相連接,如果這兩點的壓強p1和p2不等(圖中p1>p2),則指示液在U型管兩側出現液面高差R,在低壓側的液面比高壓側高。R值越大,兩點壓強差就越大。由R和指示液的密度ρ可求得p1和p2之間的差值。(p1-p2)與R、ρ的關系,可根據流體靜力學基本方程式求得。

在U型管下部的液體是指示液,其密度為ρ,上部為被測流體,其密度為p0。圖中3、4兩點的靜壓強是相等的,因為這兩點都在連通著的同一種靜止流體(指示液)內,並且在同一個水平面上。1、2兩點雖然在同一水平面上,但不在連通著的同一種靜止流體內,所以1、2兩點的壓強不相等。通過p3=p4這個關系,便可求出p1-p2值。

根據流體靜力學基本方程式,從U型管左側來計算,可得

p3=p1+(h+R)p0g

同理,從U型管的右側計算,可得

p4=p2+hρ0g+Rρg

因為p3=p4

所以p1+(h+R)ρ0g=p2+hρ0g+Rρg

簡化上式,得

由式(1-13)可知,(p1-p2)只與讀數R和兩流體的密度差有關。在測一定的壓差值p1-p2時,(ρ-p0)數值越小,則讀數R越大。為了使讀數R值大小適當,應選用密度適宜的指示液。常用的指示液有水銀、四氯化碳、水、煤油等。

(二)液位的測量

在工廠中經常要了解容器里液體的貯存量,或需要控制設備里的液面,因此要進行液位的測量。大多數液位計的作用原理均遵循靜止液體內部壓強變化的規律。

最原始的液位計是於容器底部壁及液面上方器壁處各開一小孔,兩孔間用玻璃管相連。玻璃管內所示的液面高度即為容器內的液面高度。這個結構易於破損,而且不便於遠處觀測。下面介紹利用液柱壓差計測量液位的方法。

如圖1-5所示,於容器或設備1外邊設一個稱為平衡器的小室2,裡面所裝的液體與容器里的相同,平衡器里液面的高度維持在容器液面允許到達的最大高度處。用一裝有指示液的U管壓差計3把容器與平衡器連通起來,由壓差計讀數R便可換算出容器里的液面高度。容器里的液面達到最大的高度時,壓差計讀數為零,液面愈低,壓差計的讀數愈大。

圖1-5壓差法測量液位

1-容器;2-平衡器的小室;3-U形管壓差計

㈥ 流體靜力學原理的內容是什麼

流體靜力學的基本原理,即物體在液體中的減輕的重量,等於排去液體的重量,又稱「阿基米得原理」

㈦ 流體靜力學基本方程式可以應用在:

1,壓力測量。

㈧ 一道關於流體靜力學的題目

條件是足夠的,也不用積分。

首先假設底部有液體,那麼球的浮力相當於底面的壓力減去上面的壓力。
上面的壓力為F1, 則:
F2-F1=ρ2Vg, V是半球體積2πr^3/3
可以求出上面的壓力:
F1=ρ2Vg+ρ2gHS, S是底面積πr^2

所以半球對容器底的壓力是自重加上面壓力

F=F1+ρ1Vg=(ρ1+ρ2)Vg+ρ2gHS, V和S的表達式見上面。

㈨ 有關流體靜力學的生活現象

閥門的設計,沖水馬桶的設計,汽車流線的設計,空調出風口的設計

㈩ 流體靜力學大氣壓強的

帕斯卡發現並總結了液體傳遞壓強的規律------帕斯卡原理.所以選項ACD的說法都不符合題意.
故選B.

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