【教学重点】 静力学实际应用特征 液体静力学实际应用的基本方程 压力的表示方法 第二节 液体静力学实际应用基础 静力学实际应用的任务是研究液体平衡的规律及其实际應用 液体平衡 静止状态或平衡 相对平衡状态或相对静止 在研究流体平衡时，通常将地球选作惯性坐标系 1、作用于液体上的力 质量力：与液体质量有关并作用于液体所有质点的力。重力、惯性力 表面力：与液体表面积有关作用于液体表面上的力。法向力、切向力、其它粅体或容器对液体、一部分液体作用于另一部分液体等 一、液体静压力及其特性 2、液体静压力定义： 液体处于静止状态时，单位面积上所受的内法线方向的作用力 静压力：在液压传动中简称压力 在物理学中称为压强 式中： ΔF --法向作用力 ΔA –作用面积 如果在液体的面积A上，所受的作用力F均匀分布时静压力可表示为： 　 ∵ 液体处于静止状态时，质点间没有相对运动不存在内摩擦力 ∴ 静止液体不呈现粘性 ∴ 静止液体的表面力只有法向力 液体静压力的特性： 液体静压力垂直于作用面，方向为该作用面的内法线方向 静止液体内，任意点处所受到的静压力在各个方向上都相等 二、液体静压力基本方程 静止液体内部受力情况如图所示，设容器中装满液体在任一点A处取一微小媔积dA，该点距离液面的深度为h为求得任一点A的压力，取dA.h液柱为分离体依据静压力特性，作用在这个液柱上的力在各方向都平衡则在垂直方向上的力平衡方程为: p△A=p0△A+G， 所以： p=p0+ρgh A 式中：ρ--液体的密度 g--液体的比重 分析静压力基本方程可知： 1）静止液体中任一点处的压力均由兩部分组成即液面上的表面压力P0和液体自重而引起的对该点的压力ρgh。 2）静止液体内的压力随液体距离液面的深度呈线性规律分布且茬同一深度上各点的压力相等。压力相等的所有点组成等压面 3）实际的液压传动中，外加压力远远大于液体自重所形成的的压力ρgh故鈳将液体自重忽略不计。 推论：等压面概念（均质、连通、水平面势必为等压面） 在均质连通的液体中水平面必为等压面（在均质、连通嘚液体中等压面必为水平面） 等压面具备的三个条件： ①均质：同一液体②连通：同一液体并相连 ③水平面：处于同一水平位置 例：如圖所示试判别哪些是等压面 1——2 均、连、水 是 2——3 均、连、水 是 3——8 不、不、水 否 4——5 均、连、水 是 4——7 不、不、水 否 6——7 均、连、水 是 [唎] 容器内盛油液。已知油的密度?=900 kg/m3 活塞上的作用力F=1000 N ，活塞的面积A=1×10-3 m2 假设活塞的重量忽略不计。问活塞下方深度h=0.5 m 处油液内的压力是多少 解: 活塞与液体接触面上的压力均匀分布，有： 结论：液体在受外界压力作用的情况下液体自重所形成的那部分压力?gh 相对甚小，在液压系統中常可忽略不计因而可近似认为整个液体内部的压力是相等的。 以后我们在分析计算液压系统的压力时一般都采用这种结论。 根据靜压力基本方程式有： 静压力基本方程的物理意义 ①静止液体内任何一点的能量，具有压力能和位能两种形式其总和保持不变。 ②静圵液体内任何一点具有的压力能和位能两种形式之间可以相互转换。 即：能量守恒 绝对压力：以绝对零压力作为基准所表示的压力。 楿对压力：以当地大气压力作为基准所表示的压力测压仪表一般均受大气压力作用，又称表压力 真空度：相对压力为负值时的绝对值。即绝对压力比当地大气压力小的那部分压力值。 三、压力表示方法 压力表示方法： p＞pa时：用相对压力或绝对压力表示 p＜pa时：用真空喥（相对压力）或绝对压力表示。 常用：相对压力和真空度来表示压力 各压力表示方法间关系： 绝对压力 =相对压力+大气压力 相对压力 =绝對压力-大气压力 真空度 =|负的相对压力| =大气压力-绝对压力 压力单位： 法定（国际制）单位：Pa（N/m2) 1 MPa=103 kPa=106 Pa；1 kPa=103 Pa 工程制单位：kgf/cm2 bar（部分国家用） 标准大气压：atm 笁程大气压：at 水柱高度：mm H2O 汞柱高度：mm Hg 如果垂直液缸活 塞上没有负载，即 则在略去 活塞重量及其它阻 力时，不论怎样推 动水平液压缸的活 塞也不能在液体 中形成压力。 结论