流体力学课后习题部分1~4章.pdf

《流体力学课后习题部分1~4章.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《流体力学》课后部分答案22.14密闭容器，压力表的示值为4900N/m，压力表中心比A点高0.4m，A点在水下1.5m，，求水面压强。p01.5m0.4mA解：p0pap1.1gpa49001.110009.807pa5.888（kPa）相对压强为：5.888kPa。绝对压强为：95.437kPa。答：水面相对压强为5.888kPa，绝对压强为95.437kPa。2.16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

2、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p0。p0Δ3.0水2.5Δ2.3Δ水Δ1.41.2Δ汞解：p0p43.01.4gp52.51.4Hgg3.01.4gpa2.31.2Hgg2.51.2g2.51.4Hgg3.01.4gp2.32.51.21.4g2.53.01.21.4gaHgp2.32.51.21.413.62.53.01.21.4ggapa265.00（kPa）答：水面的压强p0265.00kPa。2.24矩形平板闸门AB，一侧挡水，已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深h

3、c=2m，倾角=45，闸门上缘A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T。TchAbBlα解：（1）解析法。PpCAhCgbl10009.80721239.228（kN）3bl2IChC12222yDyCo222.946（m）yCAsinhCsin4512212blosinsin45对A点取矩，当开启闸门时，拉力T满足：PyyTlcos0DA2hlhlCCPsin12hCsin2PyDyAsinTlcoslcos2llP12hC221sin123.9228olcos2cos4531.007（kN）

4、当T31.007kN时，可以开启闸门。（2）图解法。压强分布如图所示：TP1P2AD1D2BlopAhCsin45g12.68（kPa）2lopBhCsin45g26.55（kPa）2lb12.6826.5521PpApB39.23（kN）22o对A点取矩，有P1AD1P2AD2TABcos450l12pAlbpBpAlbl223∴Tolcos45212.681126.5512.6813ocos4531.009（kN）答：开启闸门所需拉力T31.009kN。2.25矩形闸门高h=3m，宽b=2m，上游水深h1=6m，

5、下游水深h2=4.5m，试求：（1）作用在闸门上的静水总压力；（2）压力中心的位置。1h2hh解：（1）图解法。压强分布如图所示：h1h2p∵ph1hh2hghhg1264.510009.80714.71（kPa）Pphb14.713288.263（kN）b合力作用位置：在闸门的几何中心，即距地面(1.5m,)处。2（2）解析法。P1p1Agh11.5hb61.5980732264.789（kN）3bh2IC1212hyD1yC24.54.5yC2A4.5bh4.512120.250.754.667（m）4.5P2p

6、2Agh21.5hb39.80732176.526（kN）IC12IC12yyy30.753.25（m）D2C1C1yC1AyC1A3合力：PP1P288.263（kN）合力作用位置（对闸门与渠底接触点取矩）：yDPP1h1yD1P2h2yD2P1h1yD1P2h2yD2yDP264.78964.667176.5264.53.2588.2631.499（m）答：（1）作用在闸门上的静水总压力88.263kN；（2）压力中心的位置在闸门的几何中心，b即距地面(1.5m,)处。22。33密闭盛水容器，水深h1=60cm，

7、h2=100cm，水银测压计读值h=25cm，试求半径R=0.5m的半球形盖AB所受总压力的水平分力和铅垂分力。h1hΔ2hARB解：（1）确定水面压强p。0Hgp0hHggghh110009.8070.2513.60.627.460（kPa）（2）计算水平分量Px。2PxpCAp0h2gR227.4601.09.8070.529.269（kN）（3）计算铅垂分力Pz。334R140.5PzVgg9.8072.567（kN）326答：半球形盖AB所受总压力的水平分力为29.269kN，铅垂分力为2.567kN。2.3

8、4球形密闭容器内部充满水，已知测压管水面标高1=8.5m，球外自由水面标高2=3.5m，球直径D=2m，球壁重量不计，试求：（1）作用于半球连接螺栓上的总压力；（2）作用于垂直柱上的水平力和竖向力。Δ1Δ2解：（1）取上半球为研究对象，受力如图所示。Δ1Δ2PzT2D∵PzVg12g4228.53.510009.8074154.048（kN）∴