流体静力学-习题与讨论.ppt

习题与讨论,2 流体静力学,主要内容,复习思考题 选择题(单选题) 章后习题简解,复习思考题,试述静止流体中应力的特性怎样认识流体静力学基本方程,的几何意义,和物理意义?,绝对压强、相对压强、真空度是怎样定义的?相互之间如何换算? 怎样绘制液体静压强分布图? 何谓压力体？怎样界定压力体？判断虚、实压力体有何实际意义？ 怎样计算作用在静止流体中潜体和浮体上的总压力？ 液体表面压强以相对压强计时，怎样计算作用在平面或曲面上的静水总压力？,选择题(单选题),静止液体中存在： (a)压应力； (b)压应力和拉应力； (c)压应力和切应力； (d)压应力、拉应力和切应力相对压强的起点是： (a)绝对真空； (b)1个标准大气压； (c)当地大气压； (d)液面压强金属压力表的读值是： (a)绝对压强； (b)相对压强； (c)绝对压强加当地大气压； (d)相对压强加当地大气压选择题(单选题),某点的真空度为65000Pa，当地大气压为0.1Mpa，该点的绝对压强为： (a)65000Pa； (b)55000Pa； (c)35000Pa； (d)165000Pa绝对压强pabs与相对压强p、真空度pv 、当地大气压pa之间的关系是： (a)pabs=p+pv； (b)p=pabs+pa； (c)pv=pa-pabs； (d)p=pv+pa。

选择题(单选题),在密闭容器上装有U形水银测压计，其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为 (a)p1=p2=p3； (b)p1p2p3； (c)p1p2p3； (d)p2p1=p3选择题(单选题),用U形水银压差计测量水管A、B两点的压强差，水银面高hp=10cm，pA-pB为 (a)13.33kPa； (b)12.35kPa； (c)9.8kPa； (d)6.4kPa选择题(单选题),露天水池，水深5m处的相对压强为: (a) 5kPa；(b) 49kPa；(c) 147kPa；(d) 205kPa垂直放置的矩形平板挡水，水深3m，静水总压力的作用点到水面的距离yD为： (a) 1.25m； (b) 1.5m； (c) 2m； (d) 2.5m选择题(单选题),圆形木桶，顶部及底部用环箍紧，桶内盛满液体，顶箍与底箍所受张力之比为 (a) 1/2；(b) 1.0；(c) 2.0；(d) 3.0在液体中潜体所受浮力的大小： (a)与潜体的密度成正比； (b)与液体的密度成正比； (c)与潜体淹没的深度成正比； (d)与液体表面的压强成反比选择题(单选题),章后习题简解,21； 22； 23； 24； 25； 26； 27； 28； 29； 210；211；212； 213；214；215；216；217；218()； 219；220；221；222；223；224； 225；226；227；228；229；230； 231；232；233；234；235；236； 237；238；239；240；241；242； 243()；244；245；246；247；248。

21 已知：pa=1atm，(a)hA=7m，(b)p0=105Pa， hA=3m，(c)hA=3m，hB=0，hC=2m 求：pA=?pB=?pC=?,【解】(a)pA=ghA=10009.87 =68.65103Pa =68.65kPa (b)pA=p0+ghA+ pa =105+10009.83101325 =28.10103Pa=28.10kPa (c)pA=ghA=10009.8(3) =–29.4103Pa =–29.4kPa pB=ghB=10009.80=0 pC=ghC=10009.82=19.6103Pa=19.6kPa,章后习题简解,,章后习题简解,22,【解】,,23 21,【答】测压管1液面较高且测压管1液面与容器液面同高章后习题简解,,章后习题简解,24,【解】,,章后习题简解,25,【解】,,章后习题简解,26,章后习题简解,【解】,(2)测压管高度为,测压管水头为,,章后习题简解,27,【解】,测压管水头线距水面距离为,,章后习题简解,28,【解】,,章后习题简解,2-9,【解】,测压管液面真实度为,,章后习题简解,2-10,【解】,,章后习题简解,2-11,章后习题简解,【解】,,章后习题简解,2-12,【解】,,章后习题简解,2-13,【解】,,章后习题简解,2-14,【解】,由,，得,,章后习题简解,2-15,【解】,1为空气时，,1为油时，,,章后习题简解,2-16,章后习题简解,【解】,由题意，列方程,故,,章后习题简解,2-17,,章后习题简解,2-19,章后习题简解,【解】,水经过泵时，,空气通过风机时，,,章后习题简解,2-20,章后习题简解,【解】,,章后习题简解,2-21,【解】,,章后习题简解,2-22,汞,章后习题简解,【解】,,章后习题简解,2-23,章后习题简解,【解】,大气压强,由流体静力学基本方程，有,其中,,章后习题简解,2-24,【解】,,章后习题简解,2-25,【解】,以B点为基准，建立右,环的平衡关系式,得,以水箱自由表面为基准，建立平衡关系式,故,,章后习题简解,2-26,章后习题简解,【解】,及,,章后习题简解,2-27,,章后习题简解,【解法一】,由,积分，得,即压力中心在闸门中心处。

章后习题简解,【解法二】绘图如下(绘图过程见板书)计算箭头所指面积即为总压力大小,如图矩形形心在二分之一处，即压力中心在闸门中心处章后习题简解,2-28,【解】用图解法(过程用板书讲解)章后习题简解,或,,章后习题简解,2-29,【解】用图解法(用板书画图)①,②,③,,章后习题简解,或,,章后习题简解,2-30,【解】,用图解法(用板书画图)①,②,③,章后习题简解,这说明压力中心比闸门形心低0.01m章后习题简解,2-31,,章后习题简解,【解】,,章后习题简解,2-32,,章后习题简解,【解】,,章后习题简解,2-33,,,,,,①,②,【解】,用图解法(用板书画图)章后习题简解,当,时，闸门处于平衡状态；但当,时，闸门开启，则应有,，故,,章后习题简解,2-34,【解】(板书画图)章后习题简解,,章后习题简解,2-35,【解】(板书画图)章后习题简解,设闸门宽度为1，则,每个工字梁应承受的力为,由,，即,，可得,同理，由,知,章后习题简解,即,及,,章后习题简解,2-36,【解】 (用板书画受力图)章后习题简解,2-37,,,,,,,,【解】(用板书画受力图)章后习题简解,,章后习题简解,2-38,【解】,,,,章后习题简解,2-39 图(a)圆筒；图(b)为圆球。

压力体及力的方向？,【解】用板书(略)章后习题简解,2-40,【解】,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,章后习题简解,2-41,【解】用板书画图章后习题简解,,章后习题简解,2-42,【解】,由,利用等压面所应满足的条件和几何关系，有,，且＝0章后习题简解,2-44,章后习题简解,【解】,由自由表面方程,，取,时，该处原水面升高,该处运动时的实际水深为,则,,章后习题简解,2-45,章后习题简解,【解】,由,及,知，,又由,，其中,，,，故,,章后习题简解,2-46,章后习题简解,【解】,由,及条件,解得,故要求的压强分布规律为,章后习题简解,在z = 0的顶盖处，令P = 0，得,或,,章后习题简解,2-47,章后习题简解,【解】,由,可解得离心力水头为,又据自由表面至容器口平面所围成的体积应与静止时柱体积相等，即,由上式可解得容器的旋转角速度为,章后习题简解,,由此，得,章后习题简解,2-48,章后习题简解,【解】,在,中，利用r=0，z=H时，,p=0，解得,，故压强分布公式为,旋转前后油的体积相等，即,，由此得,；又油水分界面为等压面，则应有下列关系,由此,在容器顶部，当r = 0, z = H时，,在容器顶部，当r = D/2, z = H时，,章后习题简解,在容器底部，当r = 0, z = 0时，,在容器底部，当r = D/2, z = 0时，,章后习题简解,,补充题,挡水建筑物一侧挡水[该建筑物为二向曲面(柱面)]，z=ax2(a为常数)。

试求单位宽度挡水建筑物上静水总压力的水平分力和铅直分力补充题,【解】,两个半球拼成的球形容器，半径R =0.31m，内部绝对压强p =0.1at 试求至少要多大力F才能将两半球拉开？,解：F =(pa-p)R2 =(1-0.1)×98.07×3.14×0.312 =26.66kN,补充题,球形密闭容器内充满水(后图)，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： ⑴作用于半球连接螺栓上的总拉力； ⑵作用于垂直柱上的水平力和竖向力补充题,解：⑴作用于半球连接螺栓上的总拉力: F =R2 (1 2) =9 . 807×3.14×12 ×(8.53.5) =153.97kN ⑵Px =0(对称) Pz =0(总浮力或总压力为零),补充题,。