流体力学前四章习题课课件.ppt

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1、图示为封闭水箱的测压装置，已知U形压差计两边的水银面高度的读数为z2=0.2m，z3=0.14m，试求竖直测压管的液面高程z1。第1～4章习题课▼p0H2O132解：注意分界面，找出有效的等压面MMNNh△h另一种：某供水管路上装一复式U形水银测压计，如图所示。已知测压计显示的各液面的标高和A点的标高为：试确定管中A点压强。第1～4章习题课注意分界面，找出有效等压面口诀：解：因2-2、3-3、4-4为等压面，根据静压强公式可得已知断面1上作用着大气压，因此可以从点1开始，通过等压面，并应用流体静力学基本方程式，逐点推算，最后便可求得A点

2、压强。第1～4章习题课将已知值代入上式，得，联立求得第1～4章习题课2.25●大小作用点门高3m,门宽2m,第1～4章习题课画出下列各圆筒的压力体第1～4章习题课30°图示为一水平圆柱体，已知圆柱体左侧水的自由液面与圆柱体最高部分的标高相一致。已知d=4m。试求作用在圆柱体单宽上的静水总压力。解：求水平分力受压曲面在铅垂面上的投影面求铅垂分力画压力体最后求总压力两水池隔墙上装一半球形堵头如图。已知：球形堵头半径Ｒ=1m，测压管读数h=200mm。求：（1）水位差ΔH；（2）半球形堵头的总压力的大小和方向。第1～4章习题课解：如图所示的面

3、为等压面，cch1先求总压力的水平分力又半球形堵头的垂直投影面为半径的圆,则左边水池的水对半球形堵头的水平压力为右边为故hC1hC2方向水平向左Px第1～4章习题课再求垂直分力左边水体对半球形堵头的压力体为如图虚线所示，方向向上；右边水体对半球形堵头的压力体为如图虚线所示，方向向下。因此，压力体为零。故，垂直分力为零。所以，总压力即为水平分力。第1～4章习题课已知一水平放置的三通管，其干管的直径D=1200毫米，支管的直径d=850毫米，干管进口处断面1-1的相对压强为p=10牛/米2，流量Q=3.0米3/秒，在两支管中各分泄一半，试确

4、定支持三通所需要的力R，设水流阻力忽略不计。yxO已知一水平放置的三通管，其干管的直径D=1200毫米，支管的直径d=850毫米，干管进口处断面1-1的相对压强为p=10牛/米2，流量Q=3.0米3/秒，在两支管中各分泄一半，试确定支持三通所需要的力R，设水流阻力忽略不计。第1～4章习题课解：在图上取控制体，如虚线所示。（1）计算各断面上的流速（连续性方程）第1～4章习题课（2）计算各断面上的动水压力：以大管轴线为基准，对1-1和2-2断面列能量方程为：第1～4章习题课（3）计算岔管作用在液体上的作用力沿x方向建立动量方程式：第1～4章

5、习题课Ｐ1Ｐ2Ｐ3因岔管对称对x轴，故y方向无动量变化，即R’y=0。故水流作用在岔管上的力Rx与R’x大小相等，且方向相反。第1～4章习题课一四通叉管（如图所示），其轴线均位于同一水平面，两端输入流量，，相应断面动水压强，，两侧叉管直接喷入大气，已知各管直径，，。试求交叉处水流对管壁的作用力（忽略摩擦力不计）。第1～4章习题课（1）求管中流速第1～4章习题课解:第1～4章习题课沿x方向动量方程为（2）计算作用于断面1-1与3-3上动水总压力（3）对管中水流沿x、y方向分别写动量方程式令管壁对水体的反作用力在水平和铅垂方向的分力为及，第

6、1～4章习题课沿y方向动量方程为管壁对水流的总作用力水流对管壁的总作用力方向水平向右第1～4章习题课第1～4章习题课例:水自喷嘴射向一与其交角为60°的光滑平板.若喷嘴出口直径d=25mm，喷射流量Q1=33.4l/s,试求射流沿平板的分流流量Q2、Q3以及射流对平板的作用力F.假设水头损失忽略不计．解:取过流断面1-1,2-2,3-3及射流表面与平板为控制面构成控制体.取直角坐标xoy,oy轴与平板垂直.因为水流射向光滑平板,可知平板对水流的作用力与平板垂直.（1）分别对1-1和2-2及1-1和3-3断面列伯努利方程得:第1～4章习题

7、课即:即:（2）在Ox方向运用动量方程得:第1～4章习题课（3）根据流体的连续性方程得:联立求解得:（4）在Oy方向运用动量方程（５）作用力与反作用力原理