流体力学习题集答案

1 流 体 力 学 泵 与 风 机 习 题 解 答 土木与制冷工程学院李晓燕、吴邦喜 2 四、计 算 题 1． 图示为一采暖系统图。由于水温升高引起水的体积膨胀，为了防止管道及暖气片胀裂，特在系统顶部设置一膨胀水箱，使水的体积有自由膨胀的余地。若系统内水的总体积8V m3，加热前后温差50t oC，水的膨胀系数0005.0，求膨胀水箱的最小容积。 [解] 由dV VdT 得： 0.00058 50dVV dT  0.2m3 故膨胀水箱的最小容积为0.2 m3 2． 有一矩形底孔闸门，高 3h m，宽 2b m，上游水深 16h m 下游水深25h m。试用图解法及解析法求作用于闸门上的水静压力及作用点？ [解] AhAhPPPcc下上 )5.35.4(6807.9 59kN 作用于闸门中心 图解hbAhhP)(21 9.807659kN 3． 宽为1m，长为AB 的矩形闸门，倾角为45 ，左侧水深 13h m，右侧水深 22h m。试用图解法求作用于闸门上的水静压力及其作用点？ [解] 压强分布图略，根据图计算如下： 22121211sin 45sin 4522PPPhh 2211119.80739.80722222 62.327.6534.65kN 1122DP yP yPy 3 1122DP yPyyP 122262.327.65 ( 2)32 4532 4534.65hh 762.3 2 227.652334.65 176912.4634.65m 4．20.4h m，闸门可绕C 点转动。求闸门自动打开的水深h 为多少米。 [解] 故 21111120.1()cb hlJy Ahhb h m C 点是合力作用点的极限点，当其高于 C 点闸门自动打开。 )2(1.0121121hhh 21110100.51.3312212hhhm 即1.33hm 时，闸门便自动打开。 5． 有一圆滚门，长度 10l m，直径 4D m，上游水深 14H m，下游水深22H m，求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。 [解] 2221211()2xPPPlHH  2219.807 10 (42 )2 590kN 234zPVA lRl  39.8074 104  920kN 6． 一弧形闸门AB，宽 4b m，圆心角  45，半径 2r m，闸门转轴恰与水面齐平，求作用于闸门的水静压力及作用点。 [解] 2sinh 4 2144 9.80739.22xPhbkN zPVb 面积 ()b 扇形面积三角形面积...