作用于曲面上的静水总压力

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1、图2.6.9水斗式水轮机1水轮机图2.6.10水斗式水轮机照片2图2.6.11混流式水轮机3葛洲坝水轮机图2.6.12混流式水轮机照片4图2.6.13斜流式水轮机5图2.6.14贯流式水轮机6图2.6.15尾水管7图2.6.16电站引水钢管pδDTT8研究思路由于曲面各点所受静水压强方向不同，将曲面上静水总压力分解为水平分力和垂直分力，再合成总压力。图2.6.17曲面静水压强示意92.6.1静水压力水平分力2.6.2静水压力铅垂分力2.6作用于曲面上的静水总压力2.6.3静水总压力102.6.1静水压力水平分力2.6.1静水压力铅垂分力2.6作用于曲面

2、上的静水总压力11bxyozFE一母线与Oy轴平行的二向曲面（柱体）图2.6.18两向曲面示意12bxyozFE曲面母线长b，其在xoz面上投影为EF。考虑曲面左侧受静水压力的作用。图2.6.18两向曲面示意13微元体静水压力水平分力求解到两个方向ydPxOzFEhdPxdPzdPααdAxdAzdA图2.6.19微元体静水压力分解14hCFEAxxyOzFE图2.6.20曲面向铅垂面投影面积、埋深示意15静水总压力水平分力Ax:曲面在铅垂面上的投影面（平面）的面积hc:Ax形心点水深（埋深）作用点：Px通过投影面Ax平面压力中心162.6.1静水压力

3、水平分力2.6.2静水压力铅垂分力2.6作用于曲面上的静水总压力2.6.3静水总压力172.6.1静水压力水平分力2.6.1静水压力铅垂分力2.6作用于曲面上的静水总压力182.6.1静水压力铅垂分力压力体的基本公式压力体构成铅垂分力方向复杂曲面内外侧受压分层液体有真空存在的压力体192.6.1静水压力铅垂分力压力体的基本公式压力体构成铅垂分力方向复杂曲面内外侧受压分层液体有真空存在的压力体20曲面静水压力铅垂分力力求解ydPOzFEhdPxdPzxdPααdAxdAz图2.6.21微元体静水压力分解示意21曲面静水压力水平分力求解示意ydPOzFEh

4、xdPxdPzdPααdAxdAzdAzh图2.6.22微元体静水压力铅垂分力示意22V：压力体体积Pz作用线通过压力体的体积形心底部顶部侧部体积形心图2.6.23压力体构成示意23V：压力体Pz作用线通过压力体的体积形心底部顶部侧部体积形心图2.6.23压力体构成示意24V：压力体体积Pz作用线通过压力体的体积形心底部顶部侧部体积形心图2.6.23压力体构成示意25底部顶部侧部Pz=γV作用于曲面上静水压力铅垂分力等于压力体内水体重量图2.6.23压力体构成示意262.6.1静水压力铅垂分力压力体的基本公式压力体构成铅垂分力方向复杂曲面内外侧受压分层

5、液体有真空存在的压力体27底：曲面本身底部顶部侧部图2.6.23压力体构成示意28底部顶部侧部顶：液面，或液面延长面（液面相对压强为零)图2.6.23压力体构成示意29底部顶部侧部侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线构成图2.6.23压力体构成示意30底部顶部侧部压力体构成：底、顶、侧围成底：曲面本身顶：液面，或液面延长面（液面相对压强为零)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线构成图2.6.23压力体构成示意31底部顶部侧部压力体构成：底、顶、侧围成底：曲面本身顶：液面，或液面延长面（液面相对压强为零)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线构成图2.6.23压

6、力体构成示意322.6.1静水压力铅垂分力压力体的基本公式压力体构成铅垂分力方向复杂曲面内外侧受压分层液体有真空存在的压力体33底部顶部侧部图2.6.23压力体构成示意34用微元受力分解法确定dPz代表压力体方向CDAdPzdPdPx图2.6.24压力体方向示意352.6.1静水压力铅垂分力压力体的基本公式压力体构成铅垂分力方向复杂曲面内外侧受压分层液体有真空存在的压力体36必须采用分段法处理分段点：dPz＝0点，曲面起点、终点37图2.6.25复杂曲面分段38第1段第2段图2.6.25复杂曲面分段39第1段第2段第1段第2段图2.6.25复杂曲面分段

7、40123图2.6.26复杂曲面分段41123图2.6.26复杂曲面分段42123图2.6.26复杂曲面分段43123图2.6.26复杂曲面分段44123图2.6.26复杂曲面分段452.6.1静水压力铅垂分力压力体的基本公式压力体构成铅垂分力方向复杂曲面内外侧受压分层液体有真空存在的压力体46压力体（体积）的构成底：曲面本身顶：液面或液面延长面（液面上相对压强为零！！)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线围成铅垂分力方向:由微元受力分解法确定分内侧压力体、外侧压力体、再叠加13132图2.6.27复杂曲面内外受压47压力体（体积）的构成底：曲面本身顶：

8、液面或液面延长面（液面上相对压强为零！！)侧:曲面边缘各点向顶面作铅垂投影线围成铅垂分力方向: