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流體靜力學
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前言
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流體靜力學
( fluid statics )
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定義
- 若
- 有流體元素均靜止且無相對運動
- 或相對於慣性座標之所有流體元素僅作等速運動
- 則
- 稱研究此一科學稱爲流體靜力學
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其中
- 因流體分子無相對運動
- 流體中無剪應力
- 僅有正向應力(壓力)
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流體中某一點壓力
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巴斯卡定律
(Pascal's)
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條件
(其一)
- 靜止流體
- 等速運動之流體
- 無黏性流動
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若
- 壓力在靜止或等速運動中具有等向性(isotropic)
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即
- 流場中任一點壓力典方向無關
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則
- 稱為巴斯卡定律
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壓力變化的關係
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歐拉方程式
(Euler equation)
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條件
- 無黏流場
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解釋
- 壓力之微量變化關係式
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定理
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其中
- 流體靜力學
動量方程式
- 對靜止or
等速流場而言
- →a=0
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討論
- 已知
- 1.
- 且
- 液面→z=0 液面下<0
- 則
- 2.
- 且
- 液面→z=0 液面下<0
- 則
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單位體積之靜壓力
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壓力相關
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定義
- "單位面積"所受之"垂直作用力"
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其中
- 單位
- [N/m^2]=Pa
- 1atm=1.01325bar=1013百Pa=101325Pa
- =10.3mH2O
- 1bar=100000Pa(十萬Pa)
- 1Torr=133.32237 Pa
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表示
- 絕對壓力
(absolute pressure)
- 定義
- 以"絕對真空"作為"壓力零點"時所測得的壓力
- 其中
- 若題目沒有提及錶壓力,意旨"絕對壓力"
- 相對壓力
- 錶壓力
(gage pressure)
- 定義
- 以"當地大氣壓"作為"壓力零點"時所測得的壓力
- 公式
- Pg=|Patm-Pabs|
- 大氣壓-絕對壓 取絕對值
- 真空壓力
(vacuum pressure)
- 定義
- 當"絕對壓力"<"當地大氣壓力"時
以"當地大氣壓"作為"壓力零點"時所測得的壓力
- 公式
- Pvac=|Patm-Pabs|
- 大氣壓-絕對壓 取絕對值
- 其中
- Psia=絕對壓力的單位
Psig=錶壓力的單位
- 圖示
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測量
- 壓力計
- P=P0+ ρ g h (p0為當地大氣壓)
- 氣壓計
- 測量各地氣壓