流體靜力學——研究流體相對某一參考系統為靜止狀態下的力學特徵。
確定流體內部壓力場的靜力學方程式。
微元體積力:dfv
⃗=ρd
xdyd
zd\vec=\rho dxdydz
dfv=
ρdxd
ydz
微元表面力(六個表面):通過泰勒展開
p r=
p+∂p
∂ydy
2p_r = p + \frac}}\frac
pr=p+
∂y∂p
2dy
p l=
p−∂p
∂ydy
2p_l = p - \frac}}\frac
pl=p−
∂y∂p
2dy
d fs
⃗=(−
∂p∂x
i⃗−∂
p∂yj
⃗−∂p
∂zk⃗
)dxd
yd
zd\vec = (-\frac}}\vec - \frac}}\vec - \frac}}\vec)dxdydz
dfs=
(−∂x
∂pi
−∂y∂
pj
−∂z∂
pk)
dxdy
dzd fs
⃗=−∇
pdxd
yd
zd\vec = -\nabladxdydz
dfs=
−∇pd
xdyd
z壓力梯度是單位體積上由壓強所產生的表面力的負值。可以看出:在計算表面淨剩壓力時,壓強本身的大小不很重要,重要的是壓強隨著距離的變化率,也就是壓強梯度。
總的受力:
d f⃗
=(−∇
p+ρg
⃗)dx
dydz
=0
d\vec = (-\nabla + \rho \vec)dxdydz = 0
df=(−∇
p+ρg
)dx
dydz
=0液體壓力和密度的關聯式用體積模量(或彈性模量)來表示:ev=
ρdpd
ρe_v = \rho\frac
ev=ρd
ρdp
國際標準大氣壓主要按照中緯度地區各季節中大氣的平均值而定出。
靜止液體沒有切應力。
流體力學 流體靜力學
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