流体静力学-典型例题详解

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1、典型例题详解2流体静力学主要参考书n《流体力学、水力学题解》，莫乃榕、槐文信编著，华中科技大学出版社，2002年1月。n《流体力学学习方法及解题指导》，程军、赵毅山编著，同济大学出版社，2004年9月。n《流体力学题解》，张也影、王秉哲编著，北京理工大学出版社，1996年4月。n《流体力学学习辅导与习题精解》，蔡增基编，中国建筑工业出版社，2007年8月。主要参考书(续)n2500SolvedProblemsinFluidMechanicsandHydraulics,JackB.Evett&Chen

2、gLiu,McGraw-HillPublishingCompany,1989.nSolvingProblemsinFluidMechanicsVolume1,ThirdEdition,J.F.Douglas&R.D.Matthews,世界图书出版公司,1996.nSolvingProblemsinFluidMechanicsVolume2,ThirdEdition,J.F.Douglas&R.D.Matthews,世界图书出版公司,1996.典型例题详解例21——流体静压强特性(见主要参考书第18

3、页)例22——多种液体中压强分布应用(见主要参考书第20页)例23——封闭水箱中压强计算(见主要参考书第24页)例24——复式测压计应用(见主要参考书第27页)例25——水闸门上压力计算(见主要参考书第30、31页)例26——贮水容器半球压力(见主要参考书第33、34页)例27——弧形闸门压力计算例28——U形管角速度测量仪【例2-1】(见主要参考书第18页)池壁和水体的点压强图【解】根据流体静力学基本方程，知ppppghABC03398.0710109.80713

4、107.8810Pa107.88kPa33p98.0710109.8071.6D3113.7610Pa113.76kPa注：压强方向由流体静压强的特性确定(见图)。【例2-2】(见主要参考书第20页)多种液体中压强分布图【解】建立等压面(如图)，则有p2=p3，又据流体静力学基本方程，可列ppg0.5(1)2aappg(0.850.5)(2)3ab由(1)、(2)式得0.850.50.850.531000700kg/mab0.50.5pp

5、g0.85Aab339810109.80.853106.3310Pa106.33kPa【例2-3】(见主要参考书第24页)【解】(1)由流体静力学基本方程知，水箱底压强最大，且ppghA033122.610109.83315210Pa152kPa~1.5atm~15.5mHO2pppAAa15288.26封闭水箱压强分布图63.74kPa~0.63atm~6.5mHO2(2)液面压强p0=78.46kPa时，其相对压强为ppp78.468

6、8.260a9.8kPa~0.097atm~1mHO2p

7、pp

8、

9、78.4688.26

10、v0a9.8kPa~0.097atm~1mHO2【例2-4】(见主要参考书第27页)复式测压计图【解法一】根据流体静力学基本方程和等压面的概念，并考虑到气体<<´，应有ppg()3212ppg()4334ppg()5454由此可解得pg()g()5123454135959.8(1.50.21.20.4)100

11、09.8(2.10.4)3263.110Pa263.1kPa【解法二】利用等压面的规律，直接列出5与1之间的压强关系pg()g()g()05543412由此可得pg()g()5123454135959.8(1.50.21.20.4)10009.8(2.10.4)3263.110Pa263.1kPa【例2-5】(见主要参考书第30至31页)作用于铅直闸门的压力图(静止液体作用在平壁上的总压力解法

12、简介)(1)解析法。总压力大小为PghApAcc即受压面形心处压强pc乘以受压面面积A。压力作用中心IcyyDcyAcIc为受压面对形心轴的惯性矩。计算中，yc、yD是从自由液面算起，并平行于作用面。(2)图解法。其步骤为：先绘出压强分布图，总压力的大小等于压强分布图的面积S乘以受压面的宽度b，即PbS总压力的作用线通过压强分布图的形心，作用线与受压面的交点就是总压力的作用点。【解法一】解析法。hPghcAgh1bh221000