流体力学例题与解答

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1、流体力学课堂相关例题2例2-4已知(略)求:解:01=p补充部分流体压强的量测3【例】如图所示测量装置，活塞直径d=35㎜，油的相对密度d油=0.92，水银的相对密度dHg=13.6，活塞与缸壁无泄漏和摩擦。当活塞重为15Ｎ时，h=700㎜，试计算Ｕ形管测压计的液面高差Δh值。【解】重力使活塞单位面积上承受的压强为（Pa）列等压面１—１的平衡方程解得Δh为：（㎝）4图5【例题】已知密闭水箱中的液面高度h4=60cm，测压管中的液面高度h1=100cm，Ｕ形管右端工作介质高度h2=20cm，如图所示。试求Ｕ形管中左端工作介质高度h3为多少？【解】列1—1截面等压面方程，则列2—2截面

2、等压面方程，则（b）把式（a）代入式（b）中=0.1365(m)=136.5(mm)67[例题2]如图2所示，一矩形闸门两面受到水的压力，左边水深，右边水深，闸门与水面成倾斜角。假设闸门的宽度，试求作用在闸门上的总压力及其作用点。[解]作用在闸门上的总压力系左右两边液体总压力之差，即因此8所以由于矩形平面压力中心坐标根据合力矩定理，对通过O点垂直于图面的轴取矩，得所以这就是作用在闸门上的总压力的作用点距闸门下端的距离。9水水2m4m[解]分左右两部分计算左部：水平分力垂直分力流体静力学[例题2-2]如图。有一圆形滚门，长1m（垂直园面方向），直径为4m，两侧有水，上游水深4m，下游

3、水深2m，求作用在门上的总压力的大小及作用线的位置。10合力作用线通过中心与铅垂线成角度。右部：水平分力垂直分力合力流体静力学11作用线通过中心与垂线成角度。总水平分力：总垂直分力：合力流体静力学12【例题】有一贮水装置如图所示，贮水池足够大，当阀门关闭时，压强计读数为2.8个大气压强。而当将阀门全开，水从管中流出时，压强计读数是0.6个大气压强，试求当水管直径d=12cm时，通过出口的体积流量(不计流动损失)。【解】当阀门全开时列1-l、2-2截面的伯努利方程当阀门关闭时，根据压强计的读数，应用流体静力学基本13方程求出Ｈ值则代入到上式（m/s）所以管内流量（m3/s）14例题图

4、15【例题】水流通过如图所示管路流入大气，已知：Ｕ形测压管中水银柱高差Δh=0.2m，h1=0.72mH2O，管径d1=0.1m，管嘴出口直径d2=0.05m，不计管中水头损失，试求管中流量qv。【解】首先计算1-1断面管路中心的压强。因为A-B为等压面，列等压面方程得：则(mH2O)列1-1和2-2断面的伯努利方程16由连续性方程：将已知数据代入上式，得（m/s）管中流量（m3/s）17例题图18例题一变径弯管，轴线位于同一水平面，转角，直径由dA＝200mm变为dB＝150mm，在流量时，压强，求流对AB段弯管的作用力。不计弯管段的水头损失。解：求解流体与边界的作用力问题，一般

5、需要联合使用连续性方程，能量方程和动量方程。例题附图19计算实例1离心泵管路系统的水力计算zz2112233水泵最大真空度不超过6ml2l1水泵允许安装高度水泵扬程流量Q，吸水管长l1，压水管长l2，管径d，提水高度z，各局部水头损失系数，沿程水头损失系数要求确定计算已知zz2112233l2l1Q，dvzz2112233l2l1水泵扬程=提水高度+全部水头损失