流体第二章习题简答 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/29 12:43:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2?P?y?y??Ph?hDDsin?sin?

2h?hh?hD3?41.6kNF?2P?2?62.37hh2-24 封闭容器水面的绝对压强p0?137.37kN/m2,容器左侧开2?2m的方形孔,

F覆以盖板AB,当大气压pa?98.07kN/m2时,求作用于此板上的水静压力及作用点。

h题2-24图

解:

h'??p0?p1???137.37?98.07??4m?g9.8hc?h'?2sin60??4?2?3?4?3m2P??ghcA?9.8?4?3?2?2?225kN????

IC2?23/12ye?yD?yC???0.05myC?A4?3?22sin60???故水静压力的作用点位于距离形心C 0.05m的下方。

2-26 如图,一弧形闸门AB,宽b = 4 m,圆心角α= 45o,半径r = 2 m,闸门转轴恰与水面齐平,求作用于闸门的静水总压力。

? 解:闸门所受的水平分力为Px,方向向右,即

1Px?9800??r?sin??b?r?sin??9800?0.5?2?sin45o?4?2?sin45o?39200N2闸门所受的垂直分力为Pz,方向向上

?45??r21??Pz??gV?9800?b????r?sin??r?sin??360?2??

45?221?9800?4?(??2?sin45o?2?cos450)?22375N3602Px?Pz?45136N

22闸门所受水的和力 P?合力压力与水平方向 arctanPz?29.72? Px2-27 图示一球形容器由两个半球铆接而成,铆钉有n个,内盛重度为?的液体,求每一个铆钉所受的拉力。

题2-27图

P总?gv1?214R??1????g??R?H?R????R3???g?R2?H?? nnn?233??n?2-29某圆柱体的直径d?2m,长l?5m,放置于60?的斜面上,求作用于圆柱体上

解:P?的水平和铅直分压力及其方向。

°

解:水平方向分力大小:

1Px??ghcAx??ghc?hl?9.8??1?5?24.5kN 方向水平向右

2铅直方向分力大小:

?1d?13h?3?1????5?120kN Pz??gV??g???()2??l?9.8????1???2?2??22?2?方向铅直向上

2-30 图示用一圆锥形体堵塞直径d?1m的底部孔洞,求作用于此锥形体的水静压力。

解:由于左右两边受压面积大小相等,方向相反,故Px=0

Pz上表面??gV上??g(V1?V2)Pz侧面??gV侧??g(V2?V3)Pz?Pz上表面?Pz侧面??g(V1?V2)??g(V2?V3)??g(V1?V3)

而V1??r2?h1???0.52?1?V2??4?h2(R2?Rr?r2)3??r2?h2 322???1?1?0.5?0.532????0.52??0.90632???则Pz??g(V1?V3)?8.907???0.906??1.2kN?4???所以 P=Pz=1.2kN,方向向上。

6 2-32内径D?3m的薄壁钢球贮有p?14.7?10Pa的气体,已知钢球的许用拉应力是????6?107Pa,试求钢球的壁厚?。

TDpδpx T解:极限状态钢球的拉力T?2?r?????

题2-32图

气体压力按曲面压力分析。考虑x方向力的平衡,因Ax??r2,故

Px?pAx?p?r2

据平衡方程 T=Px 即2?r??????p?r

2p?r2pr14.7?106?1.5得 ?????0.184m 72?r????2???2?6?10(与课本后的答案不一样,课本为0.0184m。课本答案应该是错的)