总压和压力中心

总压力定义为流体与表面接触时,静态流体对表面(平面或曲面)施加的力。该力始终垂直于表面。压力中心定义为表面上合成压力的作用点。

浸没表面上的总压力和压力中心如下所示:

1.水平浸没表面。如图3.2所示,水平浸没表面上的总压力由下式给出:



哪里

w=液体的比重,

A=浸没表面的面积,以及
x(bar)=浸没表面重心与液面的深度。

上述表达式适用于所有平面或曲面。


2.垂直浸没的表面。如图3.3所示,垂直浸没表面上的总压力由下式给出:



和液体表面的压力中心深度,


哪里

A=浸没表面的面积,

x(bar)=浸没表面与液面的重心深度,以及

Ig=浸没表面绕水平轴通过其重心的惯性矩。


3.倾斜浸没表面。如图3.4所示,斜面上的总压力由下式给出:



和液体表面的压力中心深度,


哪里

Theeta=浸没表面与液面倾斜的角度。


4.弯曲的浸没表面。如图3.5所示,曲面上的总作用力由下式给出:



水平面上的合力方向由下式给出:


哪里

PH=曲面上的水平力,等于垂直面上曲面投影面积上的总压力,以及

Pv=弯曲表面上的垂直力,等于由弯曲表面支撑到液体表面的液体重量。

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