流体力学课后习题部分14章

《流体力学》课后部分答案2.14 密闭容器， 压力表的示值为4900N/m2，压力表中心比A 点高 0.4m，A 点在水下 1.5m，，求水面压强。p0A1.5m0.4m解：01.1apppg49001.1 10009.807ap5.888ap（ 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0p 。水Δ 3.0p0水Δ 1.4Δ2.5Δ1.2Δ2.3汞解：043.0 1.4ppg52.5 1.43.0 1.4Hgpgg2.3 1.22.5 1.22.5 1.43.0 1.4aHgHgpgggg2.32.5 1.2 1.42.53.0 1.2 1.4aHgpgg2.32.5 1.2 1.413.62.53.0 1.2 1.4apgg265.00ap（kPa）答：水面的压强0p265.00kPa。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ch =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 。lbαBAThc解：（1）解析法。10009.8072 1 239.228CCPpAhg bl（kN ）32222122 22.94612 2sinsin 4512sin45sinCCDCCCblIhyyhy Abloo（m）对 A 点取矩，当开启闸门时，拉力T 满足：cos0DAP yyT l212sinsin2sincoscosCCCDAhhllPhPyyTll212221sin123.9228cos2cos45CllPhlo31.007（ kN ）当31.007TkN 时，可以开启闸门。（2）图解法。压强分布如图所示：P2P1TABD1D2sin 4512.682AClphgo（kPa）sin 4526.552BClphgo（kPa）12.6826.552 139.2322ABlbPpp（kN ）对 A 点取矩，有1122cos450P ADPADTABo∴12223cos45ABAlpl bpplblTlo212.68 1 126.55 12.6813cos45o31.009（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1h =6m，下游水深2h =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。hh2h1解：（1）图解法。压强分布如图所示：h1h2p 12phhhhg12hhg64.51000 9.80714.71（kPa）14.713288.263Pp h b（kN ）合力作用位置：在闸门的几何中心，即距地面(1.5m, )2b 处。（2）解析法。1111.561.59807 3 2264.789Pp Ag hhb（kN）3221221124.54.54.54.512CDCCbhIhyyyAbh120.250.754.6674.5（m）2221.53 9.807 3 2176.526Pp Ag hhb（kN ）222111111 30.753.253CCDCCCCIIyyyyAyA（...