1、电子教案 流体力学 第第 2章章 流体静力学流体静力学n研究 平衡流体 的力学规律及其应用的科学。什么是平衡？2.1 作用在流体上的力1. 质量力2. 表面力定义：作用在流体质点上，大小与定义：作用在流体质点上，大小与 流体质点质量成正比流体质点质量成正比的力，它是非接触力，有些教材也称为超常力。的力，它是非接触力，有些教材也称为超常力。重力：惯性力：动力学问题按静力学求解时虚拟的力质量力：2.1.1 质量力另：除了和质量有关的重力和惯性力，流体还可能受到其他一些 非接触力 ，如电场力和磁场力，这些力虽然与流体质量无直接关系，在静力学分析中，仍把它们称为质量力。在流体力学中，常用到单位质量力的
2、概念。单位质量流体所受的质量力称单位质量力。单位质量力作用在流体质点上的质量力其中： 是单位质量力在 x、 y、 z轴上的投影简称单位质量分力。定义：作用在流体表面上，且与表面积大小成正比定义：作用在流体表面上，且与表面积大小成正比 的力。的力。 表面力分为两种：一种是沿着表面内法线方向的压表面力分为两种：一种是沿着表面内法线方向的压力，一种是沿着表面切向的摩擦力。力，一种是沿着表面切向的摩擦力。 法向力（流体静压力）法向力（流体静压力）2.1.2 表面力切向力（平衡流体 =0） 2.1.3 流体静压力和流体静压强作用在平衡流体上的表面力只有沿 受压表面内法线方向 的流体静压力。一般来说，受压
3、表面各点流体静压力的强度并不一定相等，某点流体静压力的强弱用该点的压强来表示。一点的流体静压强为 ：作用在某个有限表面的静压力为：微元面积外法线方向的单位矢量。u 流体静压强具有等值性： 静止流体内部任意一点的流体静压强在各方向等值 ，即（证明见教材 22页）u 流体静压力是作用在受压面上的总作用力矢量（具有大小、方向、作用点），单位是牛顿 (N)，用大写字母 来表示。它的大小和方向均与受压面有关， 方向是沿受压面内法线方向。u 流体的压强则是一点上静压力的强度，单位符号 Pa,用小写字母 p来表示。它是一个标量，只有大小没有方向。流体静压力和流体静压强的区别2.2.1 流体平衡微分方程式的导出流体平衡微分方程式的导出从静止流体中取出一个边长为 dx、 dy、 dz的微元平行六面体，对其进行受力分析， 受力情况如图。由于微元六面体处于平衡状态，故在 X方向有：化简，得同理可求得 y、 z方向的平衡方程。2.2流体平衡微分方程式设该微元六面体中心点的压强为 p，边长分别为 dx, dy, dz.
