水力学与桥涵水文(4)

发布时间:2021-06-09

Pγ=Pabs-Pa=(Po+γh)-Pa自由表面取Po=Pa时,得Pγ=γh

③、真空值Pv和真空度hv

hv=Pv/γ

Pv=|Pγ|=|Pabs-Pa|

而 Pabs<Pa 则 Pv=Pa-Pabs 可知

高度越大,Po的绝对压强越小,真空值越大

9、绝对真空状态 (即完全真空状态)

当 Pabs=0时,其真空度最大,有

(水柱)

但液体具有汽化特性,当Pabs< Ps时,液体将出现汽化,使真空状态受到破坏,故液体不可能达到绝对真空状态。

液体允许的最大真空度:水柱

10、帕斯卡原理 见P20

在静止液体中任意一点压强的增减必将引起其他各点压强的等值增减。

11、压强图示

(1)、绘制原理

静水压强的特征:垂直性,各向等值。

水静力学的基本方程:P=Po+γh=Po+Pγ

(2)、绘制规则

按一定比例用线段长度表征P的大小,用箭头表示压强的方向。

(3)、绘制压强的方向应注意如下几个问题:

①、Pγ~h按直线规律分布。(关系式为直线方程)。直线方程的原点在自由表面。Pabs~h分布图呈梯形,Pγ~h分布图呈三角形。2~9(a)(b)(c)

②、各点压强的方向应垂直于受压面,且各向等值,如图2-9d(P21)

③、压强分布图是一种受力图,合力作用线通过压强分布图的形心。

④、因建筑物通常都处于大气之中作用于建筑物的作用时,一般吸需绘制相对的压强分布图。

⑤、当建筑物的两侧均受水压力作用时,应按受力图叠加原理绘制两侧压强的合成分布图。如图 2-9e。

⑥、对于作用面为曲面壁的情况各点压强应沿法线方向指向作用面;对于圆形曲面,各点压强均通过圆心。如图2-9f(球状面,通过球心)

12、水静力学基本方程几何意义、水力学意义及能量意义

(1)、几何意义及水力学意义 (Z+P/γ=C)

Z-------计算点的位置高度,水力学称位置水头。

P/γ-------h=P/γ,压强高度,测压管中水面至计算点M的高度。水力学中称压强水头。

Z+P/γ-------计算点处测压管中水面距计算基准面的高度。水力学中称测管水头。 Z+P/γ=C-------静止液体中各点位置高度与压强高度之和不变。位置水头Z↑,则测管压强水头P/γ↓。其水力学意义:静止液体中各点测管水头或静力水头的连线。

(2)、物理意义(能量意义)

Z-----------,表示单位重量液体对基准面的位置势能(单位位能)。

P/γ------单位重量液体对计算点所具有的压力势能(单位压能)。

--------单位重量液体的全势能,(单位势能)。

=C-----静水中各点的全势能相等,全势能守恒。

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