流体力学答案

null习 题 课习 题 课例题2－1例题2－1一铅直矩形闸门，顶边水平，所在水深h1＝1m，闸门高h＝2m，宽b＝1.5m，试求水静压力P的大小及作用点。解：压力中心用null例题2－2蓄水容器上有三个半球形的盖 已知：H＝2.5m，h＝1.5m R＝0.5m。 求：作用于三个半球形盖的 水静压力。解： 1）水平分力：PAX＝0、PBX＝02）铅直分力：例题2-3例题2-3一半径为R＝30cm的圆柱形容器中盛满水，然后用螺栓连接的盖板封闭，盖板中心开有一圆形小孔。当容器以n＝300r/min的转速旋转。 求：作用于盖板螺栓上的力。解：在盖板上取一个环形微元，面积为2πrdr， 微环的压力为：盖板的压强分布为：作用于盖板上的水静压力null例题2-4 试 绘 出 封 闭 容 器 侧 壁 AB 上 的 相 对 压 强 分 布， 并 注 明 大 小 （ 设 液 面 相 对 压 强 ）。ABhp0rABhp0rABhp0rgg 加 速 上 升 自 由 落 体null例题2-5 如 图 所 示 容 器， 上 层 为 空 气， 中 层 为 的 石 油， 下 层 为 的 甘 油， 试 求： 当 测 压 管 中 的 甘 油 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面 高 程 为 时 压 力 表 的 读 数。 解： 设 甘 油 密 度 为 ， 石 油 密 度 为 做 等 压 面 1--1， 则 有 null例题2-6 某 处 设 置 安 全 闸 门 如 图 所 示， 闸 门 宽 b= 0.6m， 高 h1= 1m， 铰 接 装 置 于 距 离 底 h2= 0.4m， 闸 门 可 绕 A 点 转 动， 求 闸 门 自 动 打 开 的 水 深 h 为 多 少 米。解：当 时， 闸 门 自 动 开 启 得 将 hD 代 入 上 述 不 等 式null例题2-7 有 一 盛 水 的 开 口 容 器 以 的 加 速 度3.6m/s2 沿 与 水 平 面 成30o 夹 角 的 斜 面 向 上 运 动， 试 求 容 器 中 水 面 的 倾 角.解：由 液 体 平 衡 微 分 方 程 将 以 上 关 系 代 入 平 衡 微 分 方 程， 得液面方程：在 液 面 上 为 大 气 压，null例题2-8 如 图 所 示 盛 水U 形 管， 静 止 时， 两 支 管 水 面 距 离 管 口 均 为h， 当U 形 管 绕OZ 轴 以 等 角 速 度ω 旋 转 时， 求 保 持 液 体 不 溢 出 管 口 的 最 大 角 速 度ωmax 。 解：由 液 体 质 量 守 恒 知， 管 液 体 上 升 高 度 与 管 液 体 下 降 高 度 应 相 等，且 两 者 液 面 同 在 一 等 压 面 上， 满 足 等 压 面 方 程： 液 体 不 溢 出， 要 求 以r1=a,r2=b 分 别 代 入 等 压 面 方 程 得： nulla)        取控制体（隔离体） 在流场中将研究的流段隔离出来，即为控制体。它是以渐变流的过流断面和固体壁面为边界所包围的流体段，之所以取在渐变流，是因为渐变流上其过流断面平均流速和作用在断面上的压力比较好确定。 b)        受力 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 作用在控制体上的外力包括重力和表面力。 表面力中包括两个断面上的压力,固体壁面对流体的压力(这个力往往就是所求的力)还有固壁附近的摩擦阻力（通常由于相对于作用力很小，可以忽略）。控制体内还有内力，对外而言也不予考虑。对大气压力只要暴露在大气中都会受到大气的作用因此，绝大多数都用相对压强来计算。未知力的方向可以任意假设，最后通过计算结果来判断方向，结果为正则实际方向与假设方向一致，否则相反。 c)         求动量的变化 动量的变化往往用投影量来进行计算，由流出控制体的动量值减去流入控制体的动量值，流速投影的正负与力的投影正负 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 相同，与坐标轴的方向一致。另外，在求解过程中还会用到连续性方程和能量方程。应用动量方程的注意事项例题 1例题 1水在入口直径为20mm，出口直径为15mm，60°的水平弯管中，以10L/s的流量流动。弯管前端所受的压强为18KPa。如不计水头损失，也不考虑重力作用。 求：水流对弯管1-2的作用力。 解：1.取控制体。图中红线部分 2.选取坐标系 3.分析受力 ⑴ 重力为垂直方向，水平方向受力为0。 ⑵ 弯管对水流的作用力为R.,投影方向设为Rx、Ry。 ⑶ 端面受压力PA、PB，方向为内法线方向。 4.列动量方程，求解Rx、Ryx轴向： 整理： y轴向： 整理：其中：vA，vB，PB未知。例题1例题1由连续性方程求速度： 由能量方程求PB： 代入Rx、Ry计算式，得 Rx＝538N Ry＝598N 5.求合力 6.水流对弯管的作用力与弯管对水流的作用力，大小相等、方向相反null列oy方向的动量方程： 射流对平板的作用力R 与R`方向相反、大小相等， 即指向平板。 （2）求射流对平板的作用力R例题2例题2试求：（1）沿平板的流量 （2）射流对平板的作用力水平方向的水射流，流量Q1，出口流速v1，在大气中冲击到前后斜置的光滑平板上，射流轴线与平板成θ角，不计水流在平板上的阻力。解：取控制体，如图 在大气射流中，控制面内各点的压强皆可 认为等于大气压，因不计水流在平板上的 阻力，可知平板对水流的作用力R`与平板 垂直，设R`的方向与oy轴相同。 分别对1－1、2－2以及1－1、3－3断面列 伯努利方程。因为压强和标高都相等， 所以可得：v1＝v2＝v3（1）求Q2、Q3 列ox方向的动量方程 ，因为在x方向上的合外力为0。 连续性方程：Q2+Q3=Q1 联立得：nullnull例题3：烟 囱 直 径d=1.2m, 通 过 烟 气 流 量 , 烟 气 密 度 ， 空 气 密 度 ， 烟 囱 的 压 强 损 失 为 了 保 证 进 口 断 面 的 负 压 不 小 于10mm 水 柱， 试 计 算 烟 囱 的 最 小 高 度H。（ 设 进 口 断 面 处 的 烟 气 速 度 ）解：以 进 口 为1－1 断 面， 出 口 为2－2 断 面， 过1－1 形 心 的 水 平 面 为 基 准 面， 列 气 体 能 量 方 程： 代 人上 式, 有由 题 意 有null 其 中 代 人 得 （ 烟 囱 的 最 小 高 度） null例题4. 水 由 水 箱 经 一 喷 口 无 损 失 地 水 平 射 出， 冲 击 在 一 块 铅 直 平 板 上， 平 板 封 盖 着 另 一 油 箱 的 短 管 出 口。 两 个 出 口 的 中 心 线 重 合， 其 液 位 高 分 别 为 h1 和h2， 且h1=1.6m ， 两 出 口 直 径 分 别 为d1=25mm,d2=50mm， 当 油 液 的 相 对 密 度 为0.85 时， 不 使 油 液 泄 漏 的 高 度 h2应 是 多 大（ 平 板 重 量 不 计）？解：建 立 水 箱 液 面 与 喷 口 的 能 量 方 程， 按 照 题 意 有， 则 水 射 流 的 速 度 为 取 图 示 射 流 边 界 为 控 制 体， 根 据 动 量 原 理， 平 板 对 射 流 的 作 用 力 为 此 力 即 为 射 流 对 平 板 的 作 用 力P1， 此 外， 平 板 另 一 侧 所 受 到 的 静 止 油 液 的 总 压 力 为P2 null例题4. 水 由 水 箱 经 一 喷 口 无 损 失 地 水 平 射 出， 冲 击 在 一 块 铅 直 平 板 上， 平 板 封 盖 着 另 一 油 箱 的 短 管 出 口。 两 个 出 口 的 中 心 线 重 合， 其 液 位 高 分 别 为 h1 和h2， 且h1=1.6m ， 两 出 口 直 径 分 别 为d1=25mm,d2=50mm， 当 油 液 的 相 对 密 度 为0.85 时， 不 使 油 液 泄 漏 的 高 度 h2应 是 多 大（ 平 板 重 量 不 计）？ 为 保 持 平 板 对 油 箱 短 管 的 密 封 作 用， 须 使 平 板 在 水 平 方 向 保 持 静 止 状 态， 根 据 水 平 方 向 力 的 作 用 情 况， 则 有 即 null例题5：设 管 路 中 有 一 段 水 平（xoy 平 面 内） 放 置 的 变 管 径 弯 管， 如 图 所 示。 已 知 流 量 ， 过 流 断 面1－1 上 的 流 速 分 布 为 ， 形 心 处 相 对 压 强 管 径 d1=0.3m ； 过 流 断 面2－2 上 的 流 速 分 布 为 管 径 d2=0.2m ， 若 不 计 能 量 损 失， 试 求 :过 流 断 面 形 心 处 相 对 压 强P2 。[ 注： 动 能 修 正 系 数 不 等 于1.0 ]。 null解：列1－1、2－2 断 面 总 流 伯 努 利 方 程 代 人（1） 式（1）null例：水的虹吸，忽略阻力损失。例：水的虹吸，忽略阻力损失。解：〈1〉求管内水的流速 ∵he=0, hf=0u1=0, p1=p2=1.013105Pa, z1=0.7m, z2=0 将已知数据代入上式得：u2=3.17m/s 〈2〉求各截面上的压力例，已知输水量为15m3/h，管径53mm，总机械能损失为40J/kg，泵的效率0.6，求泵的轴功率。例，已知输水量为15m3/h，管径53mm，总机械能损失为40J/kg，泵的效率0.6，求泵的轴功率。解：取池内水面为截面1，作为基 准面；输水管出口为截面2，则有 z1=0,z2=20m,p1=0,p2=500×103Pa u1=0,代入数值，得he=738J/kg 质量流量: qm=(15/3600)(1000) =4.17kg/s 有效功率:Pe= qmhe=4.17×738 =3080J/s=3.08kw 泵的轴功率:机械能衡算式应用步骤及注意问题机械能衡算式应用步骤及注意问题（1）定出上、下游截面1与2，要求两截面之 间的流体必须是连续不间断的。 （3）注意使用一致的单位。 （4）衡算范围内的阻力损失和外加功不能遗漏。（2）定出基准水平面。若所选截面不呈水平， 则 Z值可取该截面中心点至基准水平面 的垂直 距离。第二章作业讲解第二章作业讲解 解：null对o轴取矩null15、如图所示有一半圆柱形门扉（直径1.5m，长1m），将门扉沿壁DE向上提起来，其摩擦系数为0.15，若门扉的重量为5886 N时，求提起它所需要的力T。 解：摩擦力：