流体力学作业答案参考资料VIP免费

1例题1：如下图所示，一圆锥体绕自身轴线等速旋转，锥体与固定壁面间的距离为K，空隙全部被动力粘滞系数为的牛顿流体所充满。当旋转角速度为，锥体底部半径为R，高为H，求作用于圆锥的阻力矩。解：M=KdhrKdArKdArKudAr322cos2=HKRcos23而22cosRHH;故：M=2232RHKR例题2：涵洞进口处，装有与水平线成600倾角而边长为1m的正方形平板闸门（AB=1m），求闸门所受静水总压力的大小及作用点。解：坐标只能建在水面上。矩形和圆形的Cy和CI值矩形：2hyC123bhIC圆形：ryC44rIC例题3：一直立矩形闸门，用三根工字梁支撑，门高及上游水深H均为3m,把此闸门所受静水压强分布图分为三等份，每根工字梁分别设在这三等份的重心，求三个工字梁的位置？解：设静水压力分布图的面积为A，则每一等份为A/3mhhhhhhhymhy11.22)(31,15.1322121121211。2例题4：矩形闸门可绕铰轴转动，求证hH1514a时，闸门在水压力的作用下可以自动开启。解：当作用点在铰的上方时，闸门在水压力的作用下可以自动开启。首先求临界状态时即作用点在铰上的H，设闸门宽为BAyIyyCCCD，hBhaHBhhaHyaHD)10(12103ahH1514，所以只有当hH1514a时，闸门在水压力的作用下可以自动开启。例5：倾角060的矩型闸门AB，上部油深mh11，下部水深,22mh3/800mkg油，求作用在闸门上每米宽度的总压力及其作用点。解：gp6.452960sin121807.980060sin121001以B点为转轴，应用合力矩求作用点，不能用AyIyyCCCD公式求作用点。可把2P分成两个三角形来求解梯形的重心，以B点为转轴3例6：如下图所示：自由表面的压强2/0/40.117mkNp,当地大气压的绝对值为2//07.98mkNpa。求水对AB平板的总压力P。解：把外压强折合成水的测压管高度后再进行计算mgppa97.1//0,坐标建在水面上1.97m处。mgppyac27.23.0//0/作用点mgppyaD31.028.2//0，0Dx，作用点在水面下0.31m处。P垂直指向AB平板。例7：有一ABC三角形受压面，可绕AB轴旋转，见下图，求水对闸门的总压力的大小、方向、作用点及总压力对AB轴的力矩。解：1）求水对闸门的总压力P：因为三角形的重心ch在水面下32h处，所以：0p/P0.0.B0.A80m60m50m4①P的大小：P=32322bhghbhgAghc②作用点：bdyhyxdydA因为：ADxdPPx所以：bPbhgPdybhygPbdPhyPxdPxhhAD4342202230③P的方向：垂直指向闸门。2)求对AB轴的力矩M：M=2)(0xxdyppha因为gyppa所以82)(2202hgbdyyhbgyMh例8：求压力体例9：圆柱体外径d=2.00m,长L=5.00m,放置在与水平面成060角的斜面上，圆柱体与斜面的接触线在水面下水深mh00.1处。求圆柱体所受静水总压力及其与水平面所构成的交角。5解:200.500.500.1mmmAx，kNghAPxx52.2400.5211007.981压力体V为右上方一个三角形棱柱体V1加上左下方一个半圆柱面V2,方向朝上。mRhD98.0sin（水面下）。例10：图示为一封闭容器，垂直于纸面宽b=2.000m,AB为一1/4半径为mR000.1的圆弧闸门,闸门A处设一铰轴。容器内BC线以上为油，密度/为0.33/10800mkg，BC线以下为水。U形测压计中左侧液体密度//为33/10000.3mkg,求B—B点处力F为多大时才能把闸门关住。解：0—0处为等压面，该处表压强2///421.291mkNmgp，B点处表压强：2/807.92mkNmgppB，h060d6A点处表压强：1//10614.191mkNmgppBA。油对AB闸门的水平分力：kNRbppApPBAxxcx768.112式中：油G—41圆柱油的重量。例11：以ABC半球内的水为隔离体，求ABC半球面在n—n方向对隔离体的法向总作用力Pn及切向总作用力P。解：0cosnACPGP，cos32cos320RgRghGPPACn；例12：一直立圆管，直径mm50，下端平顺地与两平行圆盘间的通道相连接，平行圆盘的半径,3.0mR间距,6.1mma已知各过水断面上的流速均匀分布，高度mH1处的A点流速,/3smuA不计水头损失，求A、B、C、D各点的压强值。解：7例13：已知U形比压计中，油的重度为,/16.83mkN分液面高程的示差,200mmh求水管中A点的流速u。gghphgghpBA油，得：gpgpguuBAAB02,02，smhggppguABA/81.0)(22油例14：某水泵在运行时的进口（1-1）处的真空表读数为2m水柱，出水口（2-2）处的压力表读数为25m，吸水管直径为,4001mmd压水管直径为,3002mmd流量为s/180，求水泵的扬程（即水经水泵后的水头增加值）。解：注意：mpmppV25,221得：H=27.2m例15：射流沿水平方向以...