静水压强定理，水压的计算公式是怎么计算的

作用于单位面积上的静水压力。静止的液体既不可以承受剪切变形，又不可以承受拉力。静水中相邻2个部分当中还有静水对边壁的作使劲主要是压力，这样的压力称为静水压力。

重力坝静水压力的粗略计算肯定是很简单的，实际上初中就学过压强公式p=ρgh，然后假设重力坝挡水面是直立面，这时候只要能找出挡水面的形心，然后得出形心点的压强，乘上挡水面的面积就是重力坝的静水压力。但是，实质上工程上可不可以这么算，至少需用到材料力学去分析，但是，当今，大多都采取电算，有限元分析等，用到pkpm软件等去做分析

按照工作压力的定义是持续运行时的压力，这个问题就涉及到管道的工作状况问题，找出你的管道的全部持续工况下（不含水锤，属于短暂时间）的试验管道的大的压力，即为所求管段的工作压力，然后由此工作压力计算出水压试验静水压力值。

　　水压试验的静水压力为给水管道的工作压力。其次就是给水管道的压力试验，各自不同的材料和各自不同的原因影响试验的结果。故此，给水管的压力是不固定的。

研究对象

静止的气体和液体，也涵盖介于固体和液体当中的物质，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。

密度为，上表面压强为。下表面压强为（方向相反）.

[p(y) + dp]*dV＝p(y) *dV＋ρ*g*h* dV so : dp=ρ*g*h

现讨论流体在重力和庄力作用下的平衡规律，这时流体处于相对静止状态。因为重力就是地心吸力，可以当成是不变的，起变化的是压力。故此，本质性是讨论静止流体内部压力（压强）变化的规律。描述这一规律的数学表达式，称为流体静力学基本方程式。此方程式可以通过下面的方式推导而得。

在具有密度为ρ的静止流体中，取一微元立方体，其边长分别是dx、dy、dz，它们并分别与x、y、z轴平行，如图1-2所示。

图1-2 微元流体的静力平衡

因为流体处于静止状态，因为这个原因全部作用于该立方体上的力在坐标轴上的投影之代数和应等于零。

针对z轴，作用于该立方体上的力有：

（1）作用于下底面的压力为pdxdy。

（2）作用于上底面的压力为



（3）作用于整个立方体的重力为-ρgdxdydz。

z轴方向力的平衡式可写成：



即



上式各项除以dxdydz，则z轴方向力的平衡式可简化为：



（1-7a）

针对x、y轴，作用于该立方体的力仅仅只有压力，也可以写出其对应的力的平衡式，简化后得：



x轴（1-7b）



y轴（1-7c）

式1-7a、1-7b、1-7c称为流体平衡微分方程式，积分该微分方程组，可得到流体静力学基本方程式。

将式1-7a、1-7b、1-7c分别乘以z、dx、dy，并相加后得：



（1-7d）

上式等号的左侧即为压强的全微分dp，于是：



（1-7e）

针对不可压缩流体，ρ=常数，积分上式，得：



（1-7f）

液体可默认为不可压缩的流体，在静止液体中取任意两点，如图1-3所示，则有：



（1-8）



或



（1-8a）

为讨论方便，对式1-8a进行一定程度上的变换，就算点1处于容器的液面上，设液面上方的压强为p0，距液面h处的点2压强为p，式1-8a可改写为：



（1-8b）

式1-8、1-8a、及1-8b称为流体静力学基本方程式，说明在重力场作用下，静止液体内部压强的变化规律。由式1-8b可见：

（1）当容器液面沙锅内方的压强p0一定时，静止液体内部任一点压强p的大小与液体本身的密度ρ和该点距离液面的深长h相关。因为这个原因，在静止的、连续的同一液面内，处于同一水平面上各点的压强都相等。

（2）当液面上方的压强p0有改变时，液体内部各点的压强p也出现同样大小的改变。

（3）式1-8b可改写为：（p-p0）/ρg=h

上式说明压强差的大小可以用一定高度的液体柱表示，那就是前面所讲解的压强可以用mmHg、mmH2O等单位来计量的依据。当用液柱高度来表示压强或压强差时，一定要注明是哪种液体，不然就失去了意义。

式1-8、1-8a、及1-8b是以恒密度推导出来的。液体的密度可默认为常数，而气体的密度除随温度变化外还随压强而变化，因为这个原因也随它在容器内的位置高低而改变但是在化工容器里这样的变化大多数情况下可以忽视。因为这个原因，式1-8、1-8a、及1-8b也适用于气体，故此，这些式于统称为流体静力学基本方程式。

值得注意的是，上面说的方程式只可以用于静止的连通着的同一种连续的流体。



【例题一-2】这道题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=0.7m、密度ρ1=800kg/m3，水层高度h2=0.6m、密度ρ2=1000kg/m3。

（1）判断下方罗列出来的两关系是不是成立，即：



pA=pA′pB=pB′

（2）计算水在玻璃管内的高度h。

解：

（1）判断题给两关系式是不是成立

pA=pA′的关系成立。因A及A′两点在径直的连通着的同一种液体内，并在同一水平面上。故此，截面A-A′称为等压面。

pB=pB′不可以成立。因B及B′两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种液体，即截面B-B′不是等压面。

附图1-2 附图

（2）计算玻璃管内水的高度h

由上面讨论知，pA=pA′，而pA与pA′都可以用流体静力学基本方程计算，即：

pA=pa+ρ1gh1+ρ2gh2

pA′=pa+ρ2gh

于是pa+ρ1gh1+ρ2gh2=pa+ρ2gh

简化上式并将已知值代入，得：

800×0.7+1000×0.6=1000h

在工程上常见的流体平衡时指流体对比地球没有运动的静止状态，其实就是常说的质量力唯有重力作用下的情况。

静力学基本方程式：

p=p0+ρgh=p0+γh

它说明

（1）静止流体中任一点的压力p等于表面压力p0与从该点到流体自由表面的单位面积上的液柱重量（γh）之和。该式子可以得出静止流体中任一点静水压力。

（2）在静止流体中，压力随深度按线性规律变化。式子中变量仅为p和h，而p=f(h)为一次函数。

（3）在静止流体中，一样沉没深度（h=常数）各点处压力相等。其实就是常说的在同一个连续的重力作用下的静止流体的水表面都是等压面。但一定要注意，这个结论只是对相互连通而又是同一种流体才适用。

自由水是出现土粒表面电场影响范围以外的水。它的性质和普通水一样，能传递静水压力，冰点为0℃，有溶解能力。自由水按其移动所受作使劲的不一样，可分为重力水和毛细水。

(1)重力水。

重力水是出现地下水水位以下的透水层中的地下水，它是在重力或压力差作用下运动的自由水，对土粒有浮力作用。

(2)毛细水。

毛细水是受到水与空气交界处表面张力作用的自由水，毛细水出现地下水水位以上的透水土层中。毛细水按其与地下水面是不是联系可分为毛细悬挂水(与地下水无直接联系)和毛细上升水(与地下水相连)两种。当土孔隙中局部存在毛细水时，毛细水的弯液面和土粒接触处的表面引力反作用于土粒，使土粒当中因为这样的毛细压力而挤紧，土因而具有微弱的黏聚力，称为毛细黏聚力。

　　按照工作压力的定义是持续运行时的压力，这个问题就涉及到管道的工作状况问题，找出你的管道的全部持续工况下（不含水锤，属于短暂时间）的试验管道的大的压力，即为所求管段的工作压力，然后由此工作压力计算出水压试验静水压力值。

　　水压试验的静水压力为给水管道的工作压力。其次就是给水管道的压力试验，各自不同的材料和各自不同的原因影响试验的结果。故此，给水管的压力是不固定的。

大多数情况下用用伯努利方程求管道某截面的工作压力。当管道为水平布置时，把管道起端的压力减去从起端断面到某断面的压力损失就是该断面的压力。

1、自动释放：静水压力释放器将在海水中深度1.5～4m当中自动切断联接绳，以此释放救生筏。随后因为首缆被拉紧将开始救生筏的充气膨胀过程，后是薄弱环被拉断，使救生筏完全脱离船体。

2、手动释放：打开滑脱环就可放下救生筏。随后因为首缆被拉紧将开始救生筏的充气膨胀过程，后由人工切断首缆，使救生筏完全脱离船体。

水压力 water pressure：建筑学术语，指水在静止时或流动时，针对水接触的建筑物、构筑物表面出现的法向作用。水或其他液体垂直作用于其界面并指向作用面的力，这当中界面可以是2个部分液体当中的分界面，也可是液体与固体或气体的接触面。单位面积上的压力称之为压强。

水或其他液体垂直作用于其界面并指向作用面的力。界面可以是2个部分液体当中的分界面，也可是液体与固体或气体的接触面。单位面积上的压力叫做压强。按液体静止或流动区分为静水压强与动水压强。在水力学及工程学科中也有将压强称为压力