流体静力学
基本概念
流体静力学研究流体(诸如气体和液体)静止时的现象以及相关力学行为的科学。这样的现象和行为可以用数学表达式来表述,称为流体静力学基本方程式。
研究对象
静止的气体和液体,也包括介于固体和液体之间的物质,如液晶。
液体静力学基本方程
为了导出液体静力学基本方程我们考察以下对象:在重力场中,一个立方体形状的流体微元受重力加速度g的作用。
d V = d x ⋅ ⋅ --> d y ⋅ ⋅ --> d z {\displaystyle dV=dx\cdot dy\cdot dz} 密度为 ρ ρ --> {\displaystyle \rho } ,上表面压强为 p ( y ) {\displaystyle p(y)} 。下表面压强为(方向相反) p ( y ) + d p {\displaystyle p(y)+dp} .
创始人
古希腊的著名物理学家阿基米德。其著作《论浮体》( On Floating Bodies )是历史上研究流体静力学的第一部作品。
应用
流体静力学的在实际当中的应用十分广泛。工程、水利、水运等方面的作用尤其明显。 主要如下四个方面:1)多数测量压力的仪表都是利用静止流体传递压力,以流体静力学原理为依据----压力传感;2)液位显示和测量;3)防止气体从设备中外溢的液封装置;4)互不相溶的液体混合物的连续分离。
参考书籍
阿基米德:《论浮体》
帕斯卡:《论液体平衡和空气的重量》
江可宗:《应用力学——静力学》
延伸阅读
Batchelor, George K. (1967), An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press, ISBN 0-521-66396-2
Falkovich, Gregory (2011), Fluid Mechanics (A short course for physicists), Cambridge University Press, ISBN 978-1-107-00575-4
Kundu, Pijush K.; Cohen, Ira M. (2008), Fluid Mechanics (4th revised ed.), Academic Press, ISBN 978-0-12-373735-9
Currie, I. G. (1974), Fundamental Mechanics of Fluids, McGraw-Hill, Inc., ISBN 0-07-015000-1
Massey, B.; Ward-Smith, J. (2005), Mechanics of Fluids (8th ed.), Taylor & Francis, ISBN 978-0-415-36206-1
White, Frank M. (2003), Fluid Mechanics, McGraw–Hill, ISBN 0-07-240217-2
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