Призма давления - Pressure prism

А призма давления способ визуального описания вариации гидростатическое давление в объеме жидкости. Когда переменные плотность жидкости, глубина, сила тяжести, и другие силы, такие как атмосферное давление нанесены на карту, получившаяся фигура чем-то напоминает призма.

Описание

Изменение давления по глубине

Гидростатическое давление - это давление, оказываемое жидкостью в состоянии покоя, например, на стенки плавательного бассейна, стакана с водой или на дно океана. Его значение в любом заданном месте внутри жидкости является произведением плотности жидкости (ρ), глубина (d) и силы тяжести (грамм) плюс любые фоновые давления, такие как атмосферное давление.

Гидростатическое давление на поверхности, окружающие (или внутри) объемы жидкости, может быть представлено призма давления, полезный метод визуализации.

Гидростатическое давление (п) линейно увеличивается с глубиной. Обычно это может быть выражено соотношением ниже, где давление вверху равно нулю, а внизу - ρgH, ЧАС полная глубина объема жидкости.


         п = ρgd,      куда п манометрическое давление выше атмосферного ρ это плотность жидкости грамм гравитационное ускорение d целевая глубина жидкости


Изменение давления с глубиной показано на первом рисунке выше.

Далее центр давления (КС) на окружающей стене можно рассчитать по следующей формуле:


         HCOP  =  ∫px Икс dx / ∫px  dx,   куда px давление на Икс расстояние от дна


С помощью этой формулы мы видим высоту КС для плоской поверхности H / 3 снизу, как показано на рисунке 2 (слева).

Для двух жидкостей разной плотности в объеме наклон призмы давления не будет постоянным по глубине. См. Рисунок 3 (справа).

Призмы давления, показанные в качестве примеров, относятся к ситуациям, когда окружающие поверхности плоские. Призмы давления для объемов жидкости с криволинейными поверхностями более сложны.

Призма давления
Двухжидкостная напорная призма










Рекомендации

[1]

  1. ^ Краткое введение в механику жидкости [в мягкой обложке] Дональда Ф. Янга, Брюса Р. Мансона, Теодора Х. Окииши, Уэйда У. Хюбша