流体力学课后习题答案第二章

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流体力学课后习题答案第二章

流体力学课后习题答案第二章

第二章 流体静力学2-1 密闭容器测压管液面高于容器内液面h=1.8m,液体密度为850kg/m3, 求液面压强。

解:08509.8 1.814994Pa p gh ρ==⨯⨯=2-2 密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa,压力表中心比A 点高0.4米,A 点在液面下1.5m ,液面压强。

解:0()490010009.8(0.4 1.5) 49009800 1.15880PaM B A p p g h h ρ=+-=+⨯⨯-=-⨯=-2-3 水箱形状如图,底部有4个支座。

试求底面上的总压力和四个支座的支座反力,并讨论总压力和支座反力不相等的原因。

解:底面上总压力(内力,与容器内的反作用力平衡)()10009.81333352.8KN P ghA ρ==⨯⨯+⨯⨯=支座反力支座反力(合外力)3312()10009.8(31)274.4KN G g V V ρ=+=⨯⨯+=2-4盛满水的容器顶口装有活塞A ,直径d=0.4m ,容器底直径D=1.0m ,高h=1.8m 。

如活塞上加力为2520N(包括活塞自重)。

求容器底的压强和总压力。

解:压强2252010009.8 1.837.7kPa (0.4)/4G p gh A ρπ=+=+⨯⨯= 总压力 237.71/429.6KN P p A π=⋅=⨯⋅=2-5多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。

图中高程单位为m ,试求水面的绝对压强。

解:对1-1等压面02(3.0 1.4)(2.5 1.4)p g p g ρρ+-=+-汞对3-3等压面 2(2.5 1.2)(2.3 1.2)a p g p g ρρ+-=+-汞将两式相加后整理0(2.3 1.2)(2.5 1.4)(2.5 1.2)(3.0 1.4)264.8kPap g g g g ρρρρ=-+-----=汞汞绝对压强 0.0264.8+98=362.8kPa abs a p p p =+=2-6水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ,U 形管压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。

流体力学第二章习题解答

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第2章 流体静力学2.1 大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg),水面以下7.6m 深处的绝对压力为多少?知:a a KP P 66.100= 3/1000m kg =水ρ m h 6.7= 求:水下h 处绝对压力 P解:aa KP ghP P 1756.71000807.96.100=⨯⨯+=+=ρ 2.2 烟囱高H=20m ,烟气温度t s =300℃,压力为p s ,确定引起火炉中烟气自动流通的压力差。

烟气的密度可按下式计算:p=(1.25-0.0027t s )kg/m 3,空气ρ=1.29kg/m 3。

解:把t 300s C =︒代入3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-得3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-33(1.250.0027300)/0.44/kg m kg m=-⨯=压力差s =-p ρρ∆a ()gH ,把31.29/a kg m ρ=,30.44/s kg m ρ=,9.8/g N kg =,20H m =分别代入上式可得s =-20p Paρρ∆⨯⨯a ()gH=(1.29-0.44)9.8166.6Pa =2.3 已知大气压力为98.1kN/m 2。

求以水柱高度表示时:(1)绝对压力为117.2kN/m 2时的相对压力;(2)绝对压力为68.5kN/m 2时的真空值各为多少?解:(1)相对压力:p a =p-p 大气=117.72-98.1=19.62KN/2m以水柱高度来表示:h= p a/ g ρ=19.62* 310 /(9.807* 310)=2.0m(2)真空值:2v a p =p p=98.168.5=29.6/m KN -- 以水柱高度来表示:h= p a/g ρ=29.6* 310 /(9.807* 310)=3.0m2.4 如图所示的密封容器中盛有水和水银,若A 点的绝对压力为300kPa ,表面的空气压力为180kPa ,则水高度为多少?压力表B 的读数是多少?解:水的密度1000 kg/m 3,水银密度13600 kg/m 3A 点的绝对压力为:)8.0(20g gh p p Hg o h A ρρ++=300⨯310=180⨯310+1000⨯9.8 h+13600⨯9.8⨯0.8 求得:h=1.36m压力表B 的读数p (300101)199g a p p KPa KPa =-=-=2.5 如图所示,在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载F=5788N 已知h 1=50cm ,h 2=30cm ,d=0.4cm ,油密度ρ油=800kg/m 3水银密度ρHg =13600kg/m 3,求U 型管中水银柱的高度差H 。

流体力学三版第2章课后答案

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第一章 流体的基本概念1-1 单位换算:1.海水的密度ρ=1028公斤/米3,以达因/厘米3,牛/米3为单位,表示此海水的重度γ值。

解:2.酒精在0℃时的比重为0.807,其密度ρ为若干公斤/米3 ? 若干克/厘米3 ? 其重度γ为若干达因/厘米3 ? 若干牛/米3 ? 解:l-2 粘度的换算:1.石油在50℃时的重度γ=900达因/厘米3,动力粘度μ=58.86×10-4牛.秒/米2。

求此石油的运动粘性系数ν。

解:2.某种液体的比重为1.046,动力粘性系数μ=1.85厘泊,其运动粘性系数为若干斯? 解:3.求在1大气压下,35℃时空气的动力粘性系数μ及运动粘性系3323333w /8.790/7908/8.9/807 0.807g/cm 807kg/m 1000kg/m cm dy m N s m m kg ==⨯===⨯γ酒精√sm s cm cmdy s cm cm s dy g /104.6/1064 /900/)/980101086.58( 26233224--⨯=⨯=⨯⋅⨯==∴γμν)(/017686.0 /1046.1/1085.1 232w 斯比重s cm cmg cm s g =⨯⋅⨯=⨯=∴-ρμν33235/44.1007/4.10074/8.9/1028 101 ; cm dy m N s m m kg dyN g ==⨯=∴==γργ数ν之值。

解:1-3 相距10毫米的两块相互平行的板子,水平放置,板间充满20℃的蓖麻油(动力粘度μ=9.72泊)。

下板固定不动,上板以1.5米/秒的速度移动,问在油中的切应力τ是多少牛/米2? 解:1-4 直径为150毫米的圆柱,固定不动。

内径为151.24毫米的圆筒,同心地套在圆柱之外。

二者的长度均为250毫米。

柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。

转动外筒,每分钟100转,测得转矩为9.091牛米。

假设空隙中甘油的速度按线性分布,也不考虑末端效应。

贾月梅主编《流体力学》第二章课后习题答案

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第2章 流体静力学2-1 是非题(正确的划“√”,错误的划“⨯”) 1. 水深相同的静止水面一定是等压面。

(√)2. 在平衡条件下的流体不能承受拉力和剪切力,只能承受压力,其沿内法线方向作用于作用面。

(√)3. 平衡流体中,某点上流体静压强的数值与作用面在空间的方位无关。

(√)4. 平衡流体中,某点上流体静压强的数值与作用面在空间的位置无关。

(⨯)5. 平衡流体上的表面力有法向压力与切向压力。

(⨯)6. 势流的流态分为层流和紊流。

(⨯)7. 直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。

(⨯) 8. 静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。

(√) 9. 只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。

(√)10. 作用于平衡流体中任意一点的质量力矢量垂直于通过该点的等压面。

(√) ------------------------------------------------------------------------------------------------- 2-4 如题图2-4所示的压强计。

已知:25.4a cm =,61b cm =,45.5c cm =,30.4d cm =,30α=︒,31A g cm γ=,3 1.2B g cm γ=,3 2.4g g cm γ=。

求压强差?B A p p -=abcdα γAγBγCP AP B题图2-4解:因流体平衡。

有()2sin 30sin 3025.4161 2.445.5 1.20.530.4 2.40.51.06A A g B B g B A B A P a b P c d P P g P P N cm γγγγ+⋅+⋅=+⋅⋅︒+⋅⋅︒∴-=⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯-=2-5 如图2-5所示,已知10a cm =,7.5b cm =,5c cm =,10d cm =,30e cm =,60θ=︒,213.6HgH O ρρ=。

求压强?A p =解:()()2cos60gage A Hg H O Hg P a c b e d γγγ=+⋅-⋅+︒-()3241513.67.51513.6102.6 2.610g N cm Pa-=⨯-⨯+⨯⨯⨯==⨯答:42.610gage A P Pa =⨯2-8 .如图2-8所示,船闸宽B =25m -,上游水位H 1=63m ,下游水位H 2=48m ,船闸用两扇矩形门开闭。

吴望一《流体力学》第二章部份习题参考答案

吴望一《流体力学》第二章部份习题参考答案

吴望一《流体力学》第二章部份习题参考答案一、基本概念1.连续介质假设适用条件:在研究流体的宏观运动时,如果所研究问题的空间尺度远远大于分子平均间距,例如研究河流、空气流动等;或者在研究流体与其他物体(固体)的相互作用时,物体的尺度要远远大于分子平均间距,例如水绕流桥墩、飞机在空中的飞行(空气绕流飞机)。

若不满足上述要求,连续介质假设不再适用。

如在分析空间飞行器和高层稀薄大气的相互作用时,飞行器尺度与空气分子平均自由程尺度相当。

此时单个分子运动的微观行为对宏观运动有直接的影响,分子运动论才是解决问题的正确方法。

2.(1)不可;(2)可以,因为地球直径远大于稀薄空气分子平均间距,同时与地球发生相互作用的是大量空气分子。

3.流体密度在压强和温度变化时会发生改变,这个性质被称作流体的可压缩性。

流体力学中谈到流体可压缩还是不可压缩一般要结合具体流动。

如果流动过程中,压力和温度变化较小,流体密度的变化可以忽略,就可以认为流体不可压缩。

随高度的增加而减少只能说明密度的空间分布非均匀。

判断流体是否不可压缩要看速度场的散度V ∇⋅ 。

空气上升运动属可压缩流动,小区域内的水平运动一般是不可压缩运动。

4.没有, 没有, 不是。

5 三个式子的物理意义分别是:流体加速度为零;流动是定常的;流动是均匀的。

6 欧拉观点:(),0d r t dt ρ= ,拉格朗日观点:(),,,0a b c t tρ∂=∂ 7 1)0=∇ρ,2)const =ρ,3) 0=∂∂tρ 8 不能。

要想由()t r a , 唯一确定()t r v ,还需要速度场的边界条件和初始条件。

9 物理意义分别为:初始坐标为(,)a b 的质点在任意时刻的速度;任意时刻场内任意点(,)x y 处的速度。

10 1)V s ∂∂ ,3)V V V⋅∇ 11 见讲义。

12 分别是迹线和脉线。

13 两者皆不是。

该曲线可视为从某点流出的质点在某一时刻的位置连线,即脉线。

(完整版)工程流体力学课后习题答案(第二版)

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第一章 绪论1-1.20℃的水2.5m 3,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμΘ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=Θ)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yuATmgddsinμθ==001.0145.04.062.22sin8.95sin⨯⨯⨯⨯==δθμuAmgsPa1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yuddμτ=,定性绘出切应力沿y方向的分布图。

[解]1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径0.9mm,长度20mm,涂料的粘度μ=0.02Pa.s。

流体力学第二章作业答案

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2.3 如图,用U 型水银测压计测量水容器中某点压强,已知H 1=6cm ,H 2=4cm ,求A 点的压强。

解:选择水和水银的分界面作为等压面得11222()γγ++=+a A p H H p H故A 点压强为:511212() 1.1410Pa γγγ=++-=⨯A a p p H H2.5 水压机是由两个尺寸不同而彼此连通的,以及置于缸筒内的一对活塞组成,缸内充满水或油,如图示:已知大小活塞的面积分别为A 2,A 1,若忽略两活塞的质量及其与圆筒摩阻的影响,当小活塞加力F 1时,求大活塞所产生的力F 2。

帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递。

根据静压力基本方程(p=p 0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p 0发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。

这就是说,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。

这就是帕斯卡原理,或称静压传递原理。

解:由111F p A =,222Fp A =,根据静压传递原理:12p p =1221F A F A ⇒=2.6如图示高H =1m 的容器中,上半装油下半装水,油上部真空表读数p 1=4500Pa ,水下部压力表读数p 2=4500Pa ,试求油的密度ρ。

解:由题意可得abs1a 1p p p =-,abs2a 2p p p =+abs1abs222H H p gp ργ++= 解得abs2abs1213()()22836.7kg/m 22a a H Hp p p p p p gH gH γγρ--+---===2.7 用两个水银测压计连接到水管中心线上,左边测压计中交界面在中心A 点之下的距离为Z ,其水银柱高度为h 。

右边测压计中交界面在中心A 点之下的距离为Z+∆Z ,其水银柱高为h+∆h 。

(1)试求∆h 与∆Z 的关系。

(2)如果令水银的相对密度为13.6,∆Z=136cm 时,求∆h 是多少?解:(1)分别取测压计中交界面为等压面得,a 12AA 2a 1()()p h z p p z z p h h γγγγ+=+⎧⎨++∆=++∆⎩ 解得∆h 与∆Z 的关系为:h z ∆=∆12γγ (2)当∆Z=136cm 时,cm 1012=∆=∆γγzh 2.9 如图示一铅直矩形平板AB 如图2所示,板宽为1.5米,板高h =2.0米,板顶水深h 1=1米,求板所受的总压力的大小及力的作用点。

流体力学第二章

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第二章习题简答2-1 题2-1图示中的A 、B 点的相对压强各为多少?(单位分别用N/m 2和mH 2O 表示)题2-1图解:()OmH Pa gh P O mH Pa gh P B B A A 2232940038.910005.0490035.38.91000==⨯⨯==-=-=-⨯⨯==ρρ2-2 已知题2-2图中z = 1m , h = 2m ,试求A 点的相对压强。

解:取等压面1-1,则Pagh gz P ghgz P A A 3108.9)21(8.91000⨯-=-⨯⨯=-=-=-ρρρρ2-3 已知水箱真空表M 的读数为0.98kPa ,水箱与油箱的液面差H =1.5m ,水银柱差m 2.02=h ,3m /kg 800=油ρ,求1h 为多少米?解:取等压面1-1,则()()()()()mgh H g P gh h gh gh P h h H g P P Hg Hg a a 6.58.980010002.05.198009802.01332802212121=⨯-+⨯-+⨯=-+-+=++=+++-油油ρρρρρρρ2-4 为了精确测定密度为ρ的液体中A 、B 两点的微小压差,特设计图示微压计。

测定时的各液面差如图示。

试求ρ与ρ'的关系及同一高程上A、B 两点的压差。

解:如图取等压面1-1,则()a b g gb -=ρρ' (对于a 段空气产生的压力忽略不计)得()⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=b a ba b 1'ρρρ取等压面2-2,则gHbagH gH p p p gHp gH p B A B A ρρρρρ=-=-=∆-=-''2-5 图示密闭容器,压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A 点高0.4m ,A 点在水面下1.5m,求水面压强。

解:PagH gh P P ghP gH P 5880)5.14.0(9800490000-=-⨯+=-+=+=+ρρρρ2-6 图为倾斜水管上测定压差的装置,已知cm 20=z ,压差计液面之差cm 12=h ,求当(1)31kg/m 920=ρ的油时;(2)1ρ为空气时;A 、B 两点的压差分别为多少?解:(1)取等压面1-1OmH Pa ghgZ gh P P gh gZ P gh P A B B A 21119.092.1865)12.02.0(980012.08.9920==-⨯+⨯⨯=-+=---=-ρρρρρρ(2)同题(1)可得OmH Pa ghgZ P P gZ P gh P A B B A 208.0784)12.02.0(9800==-⨯=-=--=-ρρρρ(第2小题跟课本后的答案不一样,课本为0.05mH 2O )2-7 已知倾斜微压计的倾角︒=30α,测得0.5m =l ,容器中液面至测压管口高度m 1.0=h ,求压力p 。

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第二章 流体静力学2-1 密闭容器测压管液面高于容器内液面h=1.8m,液体密度为850kg/m3, 求液面压强。

解:08509.8 1.814994Pa p gh ρ==⨯⨯=2-2 密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa,压力表中心比A 点高0.4米,A 点在液面下1.5m ,液面压强。

解:0()490010009.8(0.4 1.5) 49009800 1.15880PaM B A p p g h h ρ=+-=+⨯⨯-=-⨯=-2-3 水箱形状如图,底部有4个支座。

试求底面上的总压力和四个支座的支座反力,并讨论总压力和支座反力不相等的原因。

解:底面上总压力(内力,与容器内的反作用力平衡)()10009.81333352.8KN P ghA ρ==⨯⨯+⨯⨯=支座反力支座反力(合外力)3312()10009.8(31)274.4KN G g V V ρ=+=⨯⨯+=2-4盛满水的容器顶口装有活塞A ,直径d=0.4m ,容器底直径D=1.0m ,高h=1.8m 。

如活塞上加力为2520N(包括活塞自重)。

求容器底的压强和总压力。

解:压强2252010009.8 1.837.7kPa (0.4)/4G p gh A ρπ=+=+⨯⨯= 总压力 237.71/429.6KN P p A π=⋅=⨯⋅=2-5多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。

图中高程单位为m ,试求水面的绝对压强。

解:对1-1等压面02(3.0 1.4)(2.5 1.4)p g p g ρρ+-=+-汞对3-3等压面 2(2.5 1.2)(2.3 1.2)a p g p g ρρ+-=+-汞将两式相加后整理0(2.3 1.2)(2.5 1.4)(2.5 1.2)(3.0 1.4)264.8kPap g g g g ρρρρ=-+-----=汞汞绝对压强 0.0264.8+98=362.8kPa abs a p p p =+=2-6水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ,U 形管压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。

试求A 、B 两点的压强差。

解:122()A B p g h x h p gx gh ρρρ+++=++Q 汞212()13.69.80.219.8(0.20.2)22.7kPaA B p p gh g h h ρρ∴-=-+=⨯⨯-⨯⨯+=汞或直接用压差计公式求解1pA B A B p p p z z h g g ρρρρ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+=-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭2-7盛有水的密闭容器,水面压强为p 0,当容器自由下落时,求容器内水的压强分布规律。

自由下落时加速度方向向下,惯性力方向向上,其单位质量力为g +,则() 000dp Xdx Ydy Zdz X Y Z g g dp p p ρ=++===-==∴=2-8已知U 形管水平段长l=30cm ,当它沿水平方向作等加速运动时,液面高差h=5cm ,试求它的加速度a.自由液面方程 s s y gaH z -= 由题22hH z l y s s -==代入22lg a H h H -=-l gah =25 1.63m/s 30h a g g l ===2-9圆柱形容器的半径R=15cm ,高H=50cm ,盛水深h=30cm ,若容器以等角速度ω绕z 轴旋转,试求ω最大为多少时不致使水从容器中溢出?解:静止时液面以上体积等于旋转时自由液面以上的体积。

222222242402 ()224418.67 rad/s R R r R r dr R R H h Rg g g gωωπωπωπππω-=-====⎰2-10 装满油的圆柱形容器,直径D=80cm ,油的密度ρ=801kg/m 3,顶盖中心点装有真空表,读值为4900pa 。

试求(1)容器静止时作用于该容器顶盖上总压力的大小和方向。

(2)当容器以等角速度ω=20rad/s 旋转时,真空表的读值不变,作用于顶盖上总压力的大小和方向。

解:静止时总压力22(0.8)4900-2462N 44v D P p ππ=-=-⨯=方向向内(向下)旋转时压强 ]2)[(220gr z z g p p ωρ+-+=顶盖上 v p p z z -==00222r p p v ρω+-=总压力24232222[]24246264393977RRv v R P p rdr p R r dr p R Nρωπππππρω=⋅=-+=-+=-+=⎰⎰方向向外(向上)2-11绘制题图中AB 面上的压强分布图。

2-12矩形平板闸门AB 一侧挡水,已知长l =2m,宽b=1m ,形心点水深hc=2m,倾角α=45度,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力。

试求开启闸门所需拉力T 。

解:10009.821239.2kN c c Pp A gh bl ρ==⋅=⨯⨯⨯⨯=322/122sin 450.1178m 12/sin 122c D Cc c c I bl l y y e y A y bl h α-======⨯o对A 点取矩cos ()22 1.117839.230989Nsin 1.414lT l P e l e T P l αα⋅=⋅++∴==⨯=Q2-13已知矩形闸门高h=3m ,宽b=2m ,上游水深h 1=6m ,下游水深h 2=4.5m 。

试求作用在闸门上的静水总压力,压力中心的位置。

解:图算法1122()88.2kN P b S b g hh h ρ=⋅=⋅-= 压力中心在闸门中心,距底1.5m 处2-14矩形平板闸门宽b=0.8m,高h=1m,若要求箱中h 1超过2m 时,闸门即可自动开启,铰链的位置y 应是多少。

解: 312 1.56m C D c c c c I bl y y y y A y bh=+=+=距底20.44m D y y =-=2-15金属矩形平板闸门宽1m ,由两根工字钢横梁支撑。

闸门高h=3m,容器中水面余闸门顶齐平,如要求两横梁所受的力相等,两工字钢的位置y 1、y 2应为多少? 解:由图算法可知平板闸门所受总压力22h gA p P c ρ==上面工字梁承受水压力P 1是总压力的一半42122211h g P h g P ρρ=== 得 2321==h h P 1的作用点 4/31122 1.414m 33y h ==⨯=P 1 、P 2及总压力P 对A 点取矩 1122D P y P y P y ⋅+⋅=⋅2112224 1.414 2.586m 3D y y y h y =-=⨯-=-=2-16一弧形闸门宽b=2m ,圆心角=30度,半径r=3m ,闸门转轴与水平面齐平,求作用在闸门上静水总压力的大小与方向(即合力与水平面的夹角)。

解: 水深为 sin 3sin 30 1.5m h r α=⋅=⋅=o水平分力21110009.8 1.5222.05KN 22x c P p A gh hb ρ==⋅=⨯⨯⨯⨯= 压力体 )cos sin 2112()cos sin 2136030(222ααπααπ-=-=br r rb V 32815.0)866.0212112(32m =⨯⨯-⨯=π 铅垂分力 10009.80.8157.99KN z P gV ρ==⨯⨯=总合力23.45KN P == 7991tan 0.362 19.9222050zxP P θθ====o 即2-17挡水建筑物一侧挡水,该建筑物为二向曲面(柱面),z=ax 2,a 为常数。

试求单位宽度挡水建筑物上静水总压力的水平分力Px 和铅垂分力Pz 。

解: 水平分力 212x P gh ρ= 铅垂分力 gVP z ρ=式中 ah h xahx dx z h V ah ah 32]3[)(03=-=-=++⎰23z P ρ=2-18球形密闭容器内部充满水,已知测压管水面标高▽1=8.5m ,球外自由水面标高▽2=3.5m 。

球直径D=2m ,球壁重量不计。

试求:作用于半球连接螺栓上的总拉力;作用于支撑下半球垂直柱上的水平力和竖向力。

解: 以上半球面为研究对象2212()1000981(8.5 3.5)153.86KN z P gV g R ρρππ==∇-∇=⨯⨯⨯⨯-=.作用于垂直柱上的水平力、竖向力皆为02-20解:设冰山露出海面部分及海面下部分体积分别为1V ,2V 根据冰山受到的浮力与重力平衡可得:G F =即()122g V V g V ρ⋅⋅+=ρ⋅⋅冰水 则 1102521112920184V V ρ=-=-=ρ水冰2-19密闭盛水容器h1=60cm ,h2=100cm ,水银测压计读值△h=25cm 。

试求半径R=0.5m 的半球形盖AB 所受总压力的水平分力和铅垂分力。

解:容器内液面压强 013.69.80.025 3.332kPa p g h ρ=∆=⨯⨯=汞半球形盖AB 形心处压强01 3.92kPac p p gh ρ=+= 水平分力 223.92 3.08KN 0.5xc c P p A p R ππ==⋅=⨯⨯=铅垂分力 332298000.5332.56KN z P gV gR ρρππ===⨯⨯=。

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