1、- 1 -流体力学课后部分答案2.14 密闭容器,压力表的示值为 4900N/m2,压力表中心比 A 点高 0.4m,A 点在水下1.5m, ,求水面压强。 p01.5m4解: 01.apg4909.87(kPa)5.8a相对压强为: kPa。绝对压强为: kPa。9.437答:水面相对压强为 kPa,绝对压强为 kPa。95.4372.16 盛满水的容器,顶口装有活塞 A,直径 d=0.4m,容器底的直径 D=1.0m,高 h=1.8m,如活塞上加力 2520N(包括活塞自重) ,求容器底的压强和总压力。2.17 用多管水银测压计测压,图中标高的单位为 m,试求水面的压强 。0p水.p0水
2、.42汞- 2 -解: 043.1pg523.014Hg.252.5143.014ag Hgg3. 30.Hgp2.14.6.a (kPa)650答:水面的压强 kPa。p.2.24 矩形平板闸门 ,一侧挡水,已知长 =2m,宽 =1m,形心点水深 =2m,倾角ABlbch= ,闸门上缘 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45。T lhc解:(1)解析法。(kN)109.872139.28CPpAhgbl(m3 2.946sinsin451iiCDlIyhl)对 A 点取矩,当开启闸门时,拉力 满足:Tcos0DPyTl- 3 -21sinsin2icoscoCCDAh
3、hllPyTl l 2121sin3.98cocos45Cllhl (kN )3.07当 kN 时,可以开启闸门。T(2)图解法。压强分布如图所示: P1ABD2(kPa)sin4512.682AClphg(kPa)i.5Bl(kN)12.68.2139.ABlbPp对 A 点取矩,有 12cos450PDATB 13cos45BlpbplblT- 4 -212.68.51.683cos4(kN )3.09答:开启闸门所需拉力 kN。T.2.25 矩形闸门高 =3m,宽 =2m,上游水深 =6m,下游水深 =4.5m,试求:(1)作hb1h2h用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。解:
4、(1)图解法。压强分布如图所示: h2p 12phhg64.509.87(kPa)17- 5 -(kN )14.7328.6Pphb合力作用位置:在闸门的几何中心,即距地面 处。(1.5m,)2b(2)解析法。(kN)11.56.9807364.789PpAghb3212 124.4.5CDI hyh(m )0.57.6.(kN)22139807216.5PpAghb(m)2211.3.CCDIIyyA合力: (kN )128.63合力作用位置(对闸门与渠底接触点取矩): 1122DDDyPhyPhy264.789.671.5264.3583(m)1.答:(1)作用在闸门上的静水总压力 kN;
5、(2)压力中心的位置在闸门的几何中.心,即距地面 处。(.5,)2b2。33 密闭盛水容器,水深 =60cm, =100cm,水银测压计读值 =25cm,试求半径1h2 h=0.5m 的半球形盖 所受总压力的水平分力和铅垂分力。RAB- 6 -ABRh21解:(1)确定水面压强 。0p0 1HgHghh19.807.253.60(kPa)246(2)计算水平分量 。xP202xCpAhgR27.461.987.5(kN )9(3)计算铅垂分力 。zP(kN)334140.59872.5626zRVgg答:半球形盖 所受总压力的水平分力为 kN,铅垂分力为 kN。AB.22.34 球形密闭容器内
6、部充满水,已知测压管水面标高 =8.5m,球外自由水面标高1=3.5m,球直径 =2m,球壁重量不计,试求:(1)作用于半球连接螺栓上的总压力;2D(2)作用于垂直柱上的水平力和竖向力。- 7 -21解:(1)取上半球为研究对象,受力如图所示。 12TPz 2124zDPVgg28.5309.87(kN)14.0 (kN)zTP(2)取下半球为研究对象,受力如图。- 8 -12PzTFxy (kN)2 2128.53109.87154.044zDPg0zFTxy答:(1)作用于半球连接螺栓上的总压力为 kN;(2)作用于垂直柱上的水平力154.08和竖向力 。0xy- 9 - 10 - 11 -