页数：33页文件大小：241.2 KB来源： 化工原理ppt课件
本课件讲解静止流体的受力与压力特性、流体静力学方程的推导，以及压力与压差测量、液位测量和液封高度计算。内容按1.2 流体静力学、1.2.1 流体的受力等小节展开，配合图示、公式推导与例题说明相关参数的确定方法。
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流体静力学主要研究流体静止时流体内部各种物理量的变化规律，特别是在重力场作用下，静止流体内部的压力变化规律
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外界作用于流体上的力体积力表面力
一、体积力体积力(bodyforce)又称为场力，质量力，是一种非接触力。地球引力，带电流体所受的静电力，电流通过流体产生的电磁力等均为体积力。本书只涉及重力：设流体密度为ρ，体积为V，则其所受的重力为体积力
表面力（又称接触力或机械力）与流体元相接触的环境流体（有时可能是固体壁面）施加于该流体元上的力。表面力又称为机械力，与力所作用的面积成正比。二、表面力
图1-2 作用在流体上的力二、表面力
二、表面力切向应力法向应力单位面积上的表面力称为表面应力。表面应力
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静止的流体内部没有剪应力，只有法线方向的应力，通常将该法向应力称为流体的静压力，以p表示。流体的静压力
静止流体的压力特性在SI单位制中，压力单位是N/m2或Pa。其他单位还有：1atm＝101300N/m2＝1
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图1-3 流体静力学方程的推导微元立方流体边长:dx、dy、dz密度:ρ
z方向上的力（向上为正）仅为重力和静压力
则z方向上力的平衡式为化简得静止流体的欧拉(Euler)方程
同理，在x，y方向上：y轴x轴
或当流体不可压缩（ρ=常数）时，积分可得流体静力学方程或(1-11)(1-12)(1-14)总势能守恒等压面
静力学基本方程式可改写为因此，压差的大小可用一定的液柱高度来表示流体静力学方程(1-15)
不可压缩流体的静力学基本方程式反映重力场作业下，静止流体内部压力的变化规律
应注意，液柱高度表示压差大小时必须指明是何种液体。图1-4 静止液体内部的压力分布
静力学方程式仅适用于连通着的同一种连续的不可压缩静止流体。
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根据流体静力学基本方程式可得于是一、压力与压力差的测量
上式化简，得若被测流体为气体，由于气体的密度比指示液的密度小得多，气体的密度可以忽略，于是若U管的一端与被测流体连接，另一端与大气相通，此时读数反映的是被测流体的表压力。一、压力与压力差的测量
如果双液压差计小室内液面差不可忽略时，式中—为小室的液面差；d—U管内径；D—小室内径。一、压力与压力差的测量
如果双液压差计小室内液面差可忽略，则(1-17)一、压力与压力差的测量
二、液位的测量图1-7 压差法测量液位
例1-5 附图二、液位的测量
三、液封高度的计算设备的液封也是过程工业中经常遇到的问题，设备内操作条件不同，采用液封的目的也就不同。流体静力学原理可用于确定设备的液封高度。具体见[例1-6 ]
例1-6 附图三、液封高度的计算
练习题目
作业题：3、41．
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