水力學(xué)課件SHL1課件

1、12水力學(xué)的任務(wù)、地位和學(xué)習(xí)方法水力學(xué)的任務(wù)、地位和學(xué)習(xí)方法1常用的流體力學(xué)模型常用的流體力學(xué)模型2分析流體力學(xué)的理論基礎(chǔ)分析流體力學(xué)的理論基礎(chǔ) 3作用在流體上的力作用在流體上的力 4流體的主要物理性質(zhì)流體的主要物理性質(zhì) 5 緒緒 論論 3 4 流體力學(xué)是研究流體靜止（相對(duì)靜止）和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)流體力學(xué)是研究流體靜止（相對(duì)靜止）和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律及其在工程實(shí)際中應(yīng)用的一門學(xué)科規(guī)律及其在工程實(shí)際中應(yīng)用的一門學(xué)科 。 流體力學(xué)研究的任務(wù)是如何很好地、有效地把流體靜流體力學(xué)研究的任務(wù)是如何很好地、有效地把流體靜止和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律應(yīng)用到各個(gè)實(shí)際工程領(lǐng)域中去，改造大止和運(yùn)動(dòng)的力學(xué)規(guī)律應(yīng)用到各個(gè)實(shí)際工程領(lǐng)域中去

2、，改造大自然，造福于人類。自然，造福于人類。 一、研究對(duì)象和任務(wù)一、研究對(duì)象和任務(wù) 緒緒 論論5緒緒 論論 流體流體氣體（空氣）液體（水）流體的基本特性是具有流體的基本特性是具有易流動(dòng)性易流動(dòng)性（一）流體（一）流體易流動(dòng)性：靜止時(shí)不能承受任何小的易流動(dòng)性：靜止時(shí)不能承受任何小的剪切力和拉力剪切力和拉力的性質(zhì)。的性質(zhì)。 6緒緒 論論（二）（二）固體、液體、氣體的不同點(diǎn)固體、液體、氣體的不同點(diǎn)u 有一定的體積和形狀；有一定的體積和形狀； 運(yùn)動(dòng)方式有平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)方式有平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)； 分塑性體和彈性體。分塑性體和彈性體。u 有一定體積而無一定形狀；有一定體積而無一定形狀；液體不易被壓縮；液體不易被壓

3、縮；具有表面張力特性。具有表面張力特性。 u 無一定體積和形狀；無一定體積和形狀；易被壓縮；易被壓縮；無表面張力特性。無表面張力特性。 7緒緒 論論無一定的形狀；無一定的形狀；均具有易流動(dòng)性均具有易流動(dòng)性具有平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和變形運(yùn)動(dòng)具有平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和變形運(yùn)動(dòng) 8 流體力學(xué)是流體工程、流體機(jī)械、熱能、建筑、環(huán)保、流體力學(xué)是流體工程、流體機(jī)械、熱能、建筑、環(huán)保、航海、宇航、兵器、化工、冶金、水利、發(fā)電、石油、采礦、航海、宇航、兵器、化工、冶金、水利、發(fā)電、石油、采礦、農(nóng)林、輕工、氣象、紡織、生物工程等領(lǐng)域的重要專業(yè)基礎(chǔ)農(nóng)林、輕工、氣象、紡織、生物工程等領(lǐng)域的重要專業(yè)基礎(chǔ)理論課之一，而對(duì)于市政工程、環(huán)境工

4、程、土木工程、道路理論課之一，而對(duì)于市政工程、環(huán)境工程、土木工程、道路和橋梁工程等專業(yè)更是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。和橋梁工程等專業(yè)更是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。 二、二、 流體力學(xué)的地位流體力學(xué)的地位緒緒 論論9 掌握從一般到特殊的學(xué)習(xí)方法掌握從一般到特殊的學(xué)習(xí)方法在掌握在掌握“三基三基”上下功夫上下功夫 認(rèn)真聽課適當(dāng)記筆記認(rèn)真聽課適當(dāng)記筆記 初步預(yù)習(xí)，有準(zhǔn)備地聽課初步預(yù)習(xí)，有準(zhǔn)備地聽課 三、關(guān)于學(xué)好流體力學(xué)的幾點(diǎn)意見三、關(guān)于學(xué)好流體力學(xué)的幾點(diǎn)意見緒緒 論論解題規(guī)范化，加強(qiáng)基本功解題規(guī)范化，加強(qiáng)基本功 要抄題做作業(yè)要抄題做作業(yè) 重視實(shí)驗(yàn)，親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)重視實(shí)驗(yàn)，親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn) 1011緒緒 論論 流體力學(xué)模型：流體力學(xué)

5、模型： 對(duì)所研究的實(shí)際流體的物理結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)進(jìn)對(duì)所研究的實(shí)際流體的物理結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合與實(shí)際的簡化，以便推導(dǎo)出流體運(yùn)動(dòng)規(guī)行科學(xué)的結(jié)合與實(shí)際的簡化，以便推導(dǎo)出流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 12緒緒 論論一、連續(xù)介質(zhì)模型一、連續(xù)介質(zhì)模型 假設(shè)流體充滿著它所占據(jù)的一個(gè)空間體積，總是不留假設(shè)流體充滿著它所占據(jù)的一個(gè)空間體積，總是不留任何間隙的連續(xù)體任何間隙的連續(xù)體。n 是連續(xù)分布的物質(zhì)，可無限分割為具有均布質(zhì)量的宏觀微元體。是連續(xù)分布的物質(zhì)，可無限分割為具有均布質(zhì)量的宏觀微元體。n在不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和離解等非平衡過程的運(yùn)動(dòng)流體中，微元體內(nèi)狀在不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和離解等非平衡過程的

6、運(yùn)動(dòng)流體中，微元體內(nèi)狀態(tài)服從熱力學(xué)關(guān)系。態(tài)服從熱力學(xué)關(guān)系。 n除了特殊面外，流體的力學(xué)和熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)在時(shí)空中是連續(xù)分布除了特殊面外，流體的力學(xué)和熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)在時(shí)空中是連續(xù)分布的，并且通常是無限可微的。的，并且通常是無限可微的。 13緒緒 論論二、不可壓縮流體力學(xué)模型二、不可壓縮流體力學(xué)模型 設(shè)液體受壓體積不減小，受熱體積不膨脹，因而設(shè)液體受壓體積不減小，受熱體積不膨脹，因而 均為常數(shù)均為常數(shù)，討論其平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律自然簡單得多。，討論其平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律自然簡單得多。,三、靜止（相對(duì)靜止）力學(xué)模型三、靜止（相對(duì)靜止）力學(xué)模型 流體不存在粘滯性流體不存在粘滯性 ，表面力只有壓力，表面力只有壓力 1

7、4緒緒 論論四、理想流體力學(xué)模型四、理想流體力學(xué)模型 0 v 假定不存在粘性，即其粘度假定不存在粘性，即其粘度 的流體為理想流的流體為理想流體或無粘性流體。體或無粘性流體。定義：定義： 實(shí)際上，一切流體都具有粘性，提出理想流體的概念在實(shí)際上，一切流體都具有粘性，提出理想流體的概念在于研究流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，對(duì)理論方程的推導(dǎo)大為簡化。于研究流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，對(duì)理論方程的推導(dǎo)大為簡化。1516緒緒 論論一、質(zhì)量守恒定律一、質(zhì)量守恒定律二、能量守恒定律二、能量守恒定律三、牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律三、牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律三大定律三大定律+ 流動(dòng)性流動(dòng)性水力學(xué)基本規(guī)律水力學(xué)基本規(guī)律三大定律三大定律+ 流動(dòng)性流動(dòng)性+初始（

8、邊界）條件初始（邊界）條件水力學(xué)特定問題水力學(xué)特定問題 1718緒緒 論論 質(zhì)量力與表面力一、分析方法一、分析方法截面分離法bFmAFyxzoPA TVa19緒緒 論論 作用在所取流體作用在所取流體V體積微團(tuán)上并且和質(zhì)量體積微團(tuán)上并且和質(zhì)量m成成正比的力叫質(zhì)量力正比的力叫質(zhì)量力, 用用Fm表示。表示。 定義：定義： 質(zhì)量力質(zhì)量力 重力重力直線運(yùn)動(dòng)慣性力直線運(yùn)動(dòng)慣性力離心慣性力離心慣性力 - -2rmFamFgmWR二、質(zhì)量力二、質(zhì)量力 20緒緒 論論1、單位質(zhì)量力：、單位質(zhì)量力： 單位質(zhì)量流體所受的質(zhì)量力稱為單位質(zhì)量力，記作單位質(zhì)量流體所受的質(zhì)量力稱為單位質(zhì)量力，記作dVdFmVFmfVlim

9、均質(zhì)流體均質(zhì)流體 VFmf21緒緒 論論直角坐標(biāo)系：直角坐標(biāo)系：kfjfiffzyxdVzdFVzFfdVydFVyFfdVxdFVxFfmmVzmmVymmvx000limlimlim22緒緒 論論2、質(zhì)量力的合力和合力矩：、質(zhì)量力的合力和合力矩： 質(zhì)量力的合力質(zhì)量力的合力 ：質(zhì)量力的合力矩質(zhì)量力的合力矩 VmdVfFVdVfrM23緒緒 論論作用于分離體表面上且與表面積大小成正比例的力作用于分離體表面上且與表面積大小成正比例的力 定義：定義： 三、表面力三、表面力bFmAFyxzoPA TVaa.沿表面內(nèi)法線方向的壓力沿表面內(nèi)法線方向的壓力b.沿表面切向的摩擦力沿表面切向的摩擦力P T 2

10、4緒緒 論論1）壓應(yīng)力）壓應(yīng)力：APpA0lim2）切應(yīng)力：）切應(yīng)力：ATA0lim1、表面力的應(yīng)力表示、表面力的應(yīng)力表示 25緒緒 論論1）壓力合力和合力矩）壓力合力和合力矩 ：2）切力合力和合力矩）切力合力和合力矩 ：2、表面力的合力和合力矩、表面力的合力和合力矩 AApdAnpdAPAApdArdApnrMAAdAndATdArdAnrMAA2627緒緒 論論一、慣性一、慣性 （m） )/( 3mkgVm均質(zhì)：VmV0lim非均質(zhì)：定義定義 ：是一切物體維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能力的性質(zhì)：是一切物體維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能力的性質(zhì)28緒緒 論論二二 、重力特征、重力特征 ( G ) 1、容重、容重dV

11、dGVGVGV0lim2、密度和容重的關(guān)系、密度和容重的關(guān)系g29緒緒 論論三、流體的壓縮性和膨脹性三、流體的壓縮性和膨脹性 流體的微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定了流體內(nèi)部分子的分布疏松，流體的微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定了流體內(nèi)部分子的分布疏松，分子間存在著間隙。當(dāng)作用于流體的壓強(qiáng)增大時(shí)，分子間距分子間存在著間隙。當(dāng)作用于流體的壓強(qiáng)增大時(shí)，分子間距減小，體積壓縮，密度增加；溫度升高使分子間距增大，體減小，體積壓縮，密度增加；溫度升高使分子間距增大，體積膨脹，密度減少。積膨脹，密度減少。 流體都具有這種可壓縮、能膨脹的性質(zhì)流體都具有這種可壓縮、能膨脹的性質(zhì)30緒緒 論論1、壓縮性、壓縮性 流體受壓體積縮小，密度增大的性

12、質(zhì)流體受壓體積縮小，密度增大的性質(zhì)定義：定義：圖 流體在等溫下的體積壓縮pVTdVdppdVV T31緒緒 論論;PaPa;m;m,1 -33體積壓縮系數(shù)，壓強(qiáng)改變量，體積改變量，原有體積pdpdVV當(dāng)液體壓強(qiáng)增加一個(gè)單位時(shí)，其體積的相對(duì)減小值（率）當(dāng)液體壓強(qiáng)增加一個(gè)單位時(shí)，其體積的相對(duì)減小值（率）dpddpdVVp11體積壓縮系數(shù)體積壓縮系數(shù) ppVTdVdppdVV T32緒緒 論論2、膨脹性、膨脹性 流體受熱體積膨脹，密度減小的性質(zhì)流體受熱體積膨脹，密度減小的性質(zhì) 定義：定義：圖 流體在定壓下的體積膨脹PdTT dVV dVTVP33緒緒 論論dTddTdVVt11;C11或體積膨脹系數(shù)

13、，；溫度改變量，KKdTt 液體在一定壓強(qiáng)下，溫度增加單位溫度時(shí)液體體積的液體在一定壓強(qiáng)下，溫度增加單位溫度時(shí)液體體積的相對(duì)變化值（率）相對(duì)變化值（率） 體積膨脹系數(shù)體積膨脹系數(shù) t圖 流體在定壓下的體積膨脹PdTT dVV dVTVP34緒緒 論論水的壓縮系數(shù)壓強(qiáng)（at）5102040800.5380.5360.5310.5280.515表11)/m(1029p水的膨脹系數(shù) 溫度110 1020 4050 6070901000.140.150.420.550.72表12)/ 1 (104CotCo35緒緒 論論例例11 水在常溫下由水在常溫下由490kpa加到加到980kpa壓強(qiáng)時(shí)，求水的密

14、度的相對(duì)變化壓強(qiáng)時(shí)，求水的密度的相對(duì)變化率。（用率。（用%表示）表示）解：解：此題是液體在常溫下壓縮性系數(shù)公式的應(yīng)用。此題是液體在常溫下壓縮性系數(shù)公式的應(yīng)用。解法一：%0264. 01081. 9)510(10538. 0149dpddpdpp則36緒緒 論論。為故水密度的相對(duì)變化率所以則有進(jìn)行積分對(duì)0264. 00264. 0000264. 0 000264. 1 98100)510(10538. 0exp )(exp )(lnln 009120120ppppdpdppp解法二：37緒緒 論論四、流體的輸運(yùn)特性四、流體的輸運(yùn)特性1.流體黏滯性的例子流體黏滯性的例子BA38緒緒 論論2. 粘性

15、定義：粘性定義： 流體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間或流層間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的切向內(nèi)流體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間或流層間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的切向內(nèi)摩擦力以抵抗其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)摩擦力以抵抗其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 流體粘性是流體內(nèi)部的內(nèi)聚力的存在和流層間進(jìn)行的流體粘性是流體內(nèi)部的內(nèi)聚力的存在和流層間進(jìn)行的動(dòng)量交換造成的。動(dòng)量交換造成的。39緒緒 論論3. 流體黏滯性產(chǎn)生的機(jī)理：流體黏滯性產(chǎn)生的機(jī)理： 流體的黏滯性是組成流體的大量分子的微觀作用的宏流體的黏滯性是組成流體的大量分子的微觀作用的宏觀表現(xiàn)，是兩方面共同作用的結(jié)果，即分子不規(guī)則的熱運(yùn)觀表現(xiàn)，是兩方面共同作用的結(jié)果，即分子不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)量交換和分子間的引力兩方面的作用結(jié)果。但兩方面

16、動(dòng)動(dòng)量交換和分子間的引力兩方面的作用結(jié)果。但兩方面的作用不是對(duì)所有流體都是對(duì)等的，如氣體是以分子熱運(yùn)的作用不是對(duì)所有流體都是對(duì)等的，如氣體是以分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)量交換產(chǎn)生的黏滯性為主，液體則是以分子之間的引動(dòng)動(dòng)量交換產(chǎn)生的黏滯性為主，液體則是以分子之間的引力產(chǎn)生的黏滯性為主的。力產(chǎn)生的黏滯性為主的。40緒緒 論論4. 黏滯性的度量黏滯性的度量牛頓內(nèi)摩擦定律牛頓內(nèi)摩擦定律牛頓認(rèn)為：牛頓認(rèn)為：u T 的大小與液體性質(zhì)（種類）有關(guān)的大小與液體性質(zhì)（種類）有關(guān)u T 的大小與速度梯度的大小與速度梯度 成正比成正比u 和接觸面積和接觸面積A成正比成正比u 隨壓強(qiáng)的增加而增加。在壓強(qiáng)不太大時(shí)，與接觸面壓強(qiáng)無關(guān)隨

17、壓強(qiáng)的增加而增加。在壓強(qiáng)不太大時(shí)，與接觸面壓強(qiáng)無關(guān)dydudydudyduAT或41緒緒 論論5. 牛頓內(nèi)摩擦定律各項(xiàng)的物理意義牛頓內(nèi)摩擦定律各項(xiàng)的物理意義1）A 流層間接觸面積，流層間接觸面積，m2 2） 剪切應(yīng)力剪切應(yīng)力)/(2PamN 剪切力剪切力有大小和方向。對(duì)相鄰流層而言，作用在流層運(yùn)動(dòng)較快的流有大小和方向。對(duì)相鄰流層而言，作用在流層運(yùn)動(dòng)較快的流層上的剪切力與流速層上的剪切力與流速u方向相同，作用在運(yùn)動(dòng)速度較慢流層上的剪切力方向相同，作用在運(yùn)動(dòng)速度較慢流層上的剪切力與流速與流速u方向相反，方向相反， 42緒緒 論論dtddydu3） 速度梯度速度梯度dydu)(1sybadcu+du

18、uxdyabcddudt udt(u+du)dtabcda d43緒緒 論論4） 動(dòng)力粘性系數(shù)動(dòng)力粘性系數(shù))(sPa/vv 在研究流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，常常使用 與密度 的比值，稱為運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)。以 表示，)/(m2s5） 運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù) 44緒緒 論論6、溫度對(duì)粘度的影響、溫度對(duì)粘度的影響（1） 對(duì)于氣體，黏滯性主要是由大量分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)量對(duì)于氣體，黏滯性主要是由大量分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)量交換產(chǎn)生的黏滯性為主，因此當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體的黏交換產(chǎn)生的黏滯性為主，因此當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體的黏滯性隨之升高；滯性隨之升高；（2） 對(duì)液體，黏滯性主要是由液體分子間的引力產(chǎn)生對(duì)液體，黏滯性主要是由液體分子間的引力產(chǎn)生

19、的黏滯性為主，因此當(dāng)溫度升高時(shí)，液體的黏滯性隨之的黏滯性為主，因此當(dāng)溫度升高時(shí)，液體的黏滯性隨之降低。降低。45緒緒 論論7、牛頓流體和非牛頓流體、牛頓流體和非牛頓流體1）牛頓流體）牛頓流體dydu2）非牛頓流體）非牛頓流體u 塑性流體塑性流體dydu0流體運(yùn)動(dòng)流體靜止0046緒緒 論論u 假塑性體假塑性體mdydu1mu 漲塑性體漲塑性體mdydu1m47緒緒 論論例例13 如圖所示，一圓錐形體繞其鉛直中心軸等速旋轉(zhuǎn)，錐體與固壁如圖所示，一圓錐形體繞其鉛直中心軸等速旋轉(zhuǎn)，錐體與固壁間距離為間距離為=1mm全部為潤滑油充滿，其動(dòng)力黏性系數(shù)全部為潤滑油充滿，其動(dòng)力黏性系數(shù)=0.1Pas，當(dāng)旋轉(zhuǎn)，

20、當(dāng)旋轉(zhuǎn)角速度為角速度為 ，錐體半徑，錐體半徑R=0.3m，高，高H=0.5m。求作用于圓錐體上。求作用于圓錐體上的主力矩的主力矩M。 解：此題屬于牛頓那摩擦定律此題屬于牛頓那摩擦定律應(yīng)用。該題的特點(diǎn)是作用半徑應(yīng)用。該題的特點(diǎn)是作用半徑，液體和固壁接觸面積及錐體，液體和固壁接觸面積及錐體旋轉(zhuǎn)線速度都隨高度變化，應(yīng)旋轉(zhuǎn)線速度都隨高度變化，應(yīng)逐個(gè)找出其變化規(guī)律并貫徹物逐個(gè)找出其變化規(guī)律并貫徹物理方法解題的思想。理方法解題的思想。RrhdhH116s48緒緒 論論如圖所示，旋轉(zhuǎn)力矩的微元表達(dá)式如圖所示，旋轉(zhuǎn)力矩的微元表達(dá)式rdAdydurdAdM( 1 )錐體半徑錐體半徑r 的變化規(guī)律的變化規(guī)律 ta

21、n hr( 2 )對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng) dh 的的 dA 表達(dá)式表達(dá)式costan2cos2dhhdhrdARrhdhH49緒緒 論論tanhrudydudhhdM33cos1tan2 ( 3) 因?yàn)橐簩雍鼙?，認(rèn)為其間速度梯度為線性關(guān)系，即因?yàn)橐簩雍鼙?，認(rèn)為其間速度梯度為線性關(guān)系，即把以上三式代入旋轉(zhuǎn)力矩的微元表達(dá)式，并整理得把以上三式代入旋轉(zhuǎn)力矩的微元表達(dá)式，并整理得 m)N( 6 .39costan2costan2 43033HdhhdMMH（4）積分求總力矩）積分求總力矩50緒緒 論論五、表面張力特性和毛細(xì)管現(xiàn)象五、表面張力特性和毛細(xì)管現(xiàn)象1. 定義：定義： 由于分子間的引力作用 ，液體自由表面受內(nèi)

22、聚力收縮為最小，能承受微小的張力的性質(zhì)。（一）表面張力（一）表面張力51緒緒 論論2.液體表面張力特性的解釋：液體表面張力特性的解釋：NTTNT3. 表面張力系數(shù)表面張力系數(shù)：指表面周線單位長度上的表面張力值，指表面周線單位長度上的表面張力值，N/m 52緒緒 論論 表面張力不僅存在于液體和空氣接觸的表面處，而且也存在于液表面張力不僅存在于液體和空氣接觸的表面處，而且也存在于液體與固體接觸的自由液面處。體與固體接觸的自由液面處。 （二）（二）毛細(xì)管現(xiàn)象毛細(xì)管現(xiàn)象dhTT水TT水銀d53緒緒 論論1. 附著力、內(nèi)聚力和接觸角附著力、內(nèi)聚力和接觸角u 附著力：玻璃對(duì)接觸點(diǎn)的分子引力附著力：玻璃對(duì)接

23、觸點(diǎn)的分子引力n1u 內(nèi)聚力：水對(duì)接觸點(diǎn)的分子的引力內(nèi)聚力：水對(duì)接觸點(diǎn)的分子的引力n2u 接觸角：接觸角：T與玻璃管壁的夾角與玻璃管壁的夾角 （浸潤性液體、非浸潤性液體）（浸潤性液體、非浸潤性液體） 54緒緒 論論2. 毛細(xì)管現(xiàn)象及其應(yīng)用毛細(xì)管現(xiàn)象及其應(yīng)用 毛細(xì)管現(xiàn)象是由于表面張力的作用會(huì)使插在液體中兩毛細(xì)管現(xiàn)象是由于表面張力的作用會(huì)使插在液體中兩端開口的細(xì)玻璃管中的液面自動(dòng)地上升或下降一個(gè)高度的端開口的細(xì)玻璃管中的液面自動(dòng)地上升或下降一個(gè)高度的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 在點(diǎn)壓強(qiáng)測量中使用液位計(jì)、單管式測壓計(jì)、在點(diǎn)壓強(qiáng)測量中使用液位計(jì)、單管式測壓計(jì)、U形差壓計(jì)等常用儀形差壓計(jì)等常用儀器時(shí)必須考慮這種現(xiàn)象所

24、引起的測量誤差。器時(shí)必須考慮這種現(xiàn)象所引起的測量誤差。55緒緒 論論 由于重力與表面張力產(chǎn)生的附加壓力在垂直方向分力平衡，所以有：由于重力與表面張力產(chǎn)生的附加壓力在垂直方向分力平衡，所以有：cos42dhd則則dhcos4式中：式中：接觸角。表面張力系數(shù)，液體重度，玻璃管直徑，液面上升高度，m;/;m/m;m;3dh56緒緒 論論 由實(shí)驗(yàn)測知：由實(shí)驗(yàn)測知：20時(shí)，水與玻璃的接觸角時(shí)，水與玻璃的接觸角 =39，水銀與玻璃的，水銀與玻璃的接觸角接觸角 =139140；把；把20時(shí)，水的容重時(shí)，水的容重 、水銀的容重、水銀的容重 、水的表面、水的表面張力系數(shù)張力系數(shù) 、水銀的表面張力系數(shù)、水銀的表面張力系數(shù) 、分別代入式中，則得：、分別代入式中，則得：水在玻璃管中上升的高度為水在玻璃管中上升的高度為mmdh30水銀在玻璃管中下降的高度為水銀在玻璃管中下降的高度為mmdh10液柱測壓計(jì)和差壓計(jì)的玻璃管內(nèi)徑一般為液柱測壓計(jì)和差壓計(jì)的玻璃管內(nèi)徑一般為810mm575818采暖系統(tǒng)在頂部設(shè)一膨脹水箱，系統(tǒng)內(nèi)的水總體積為采暖系統(tǒng)在頂部設(shè)一膨脹水箱，系統(tǒng)內(nèi)的水總體積為 ， 最大溫升最大溫升 ，膨脹系數(shù)，膨脹系數(shù) ，求該水箱的最小容積？，求該水箱的最小容積？3m8Co50005. 0t解：解：該題為求解系統(tǒng)內(nèi)水體積凈增量的問題，可依（該題為求