流体力学与流体机械
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习题

2.1 如习题2.1图所示的密封容器,容器盛的液体是汽油,γ=7.35kN/m3,当已知测压管高出液面h=1.5m,求用水柱高度表示的液面相对压强p0

2.2 习题2.2图中压差计上部有空气,h1=0.6m,h=0.45m,h2=1.8m,求AB两点压强差,工作介质水的γ=9800N/m3

习题2.1图

习题2.2图

2.3 如习题2.3图所示为一复式水银测压计,用以测量水箱中水的表面相对压强。根据图中读数(单位为m)计算水面相对压强值。

习题2.3图

习题2.4图

2.4 如习题2.4图所示,h1=0.5m,h2=1.8m,h3=1.2m,试根据水银压力计的读数,求水管A内的真空度及绝对压强。(设大气压的压力水头为10m)

2.5 如习题2.5图所示,敞开容器内注有三种互不相混的液体,γ1=0.8γ2γ2=0.8γ3,求侧壁处三根测压管内液面至容器底部的高度h1h2h3

习题2.5图

2.6 试标出习题2.6图示盛液容器内ABC三点的位置水头、压强水头和测压管水头。以习题2.6图示O-O为基准面。

习题2.6图

习题2.7图

2.7 一旋转圆柱容器高H=0.6m,直径D=0.45m,容器中盛水,如习题2.7图所示。求水正好与容器中心触底,顶部与容器同高时,容器的旋转角速度ω

习题2.9图

2.8 有盖圆筒形容器半径为R,高H,绕垂直轴心线以恒角速度ω旋转,求筒中水压强表达式,分容器上盖中心开一小孔和顶盖边缘开口两种情况,当时当地大气压力为pa

2.9 如习题2.9图所示,已知容器的半径R=15cm,高H=50cm,充水深度h=30cm,若容器绕z轴以等角速度ω旋转,试求:容器以多大极限转速旋转时,才不致使水从容器中溢出。

2.10 在什么特殊情况下,水下平面的压力中心与平面形心重合?

2.11 如习题2.11图所示,一铅直矩形闸门,已知h1=1m,h2=2m,宽b=1.5,分别用解析公式和图解法求总压力及其作用点。

习题2.11图

习题2.12图

2.12 蓄水池侧壁装有一直径为D的圆形闸门,闸门平面与水面夹角为θ,闸门形心C处水深hc,闸门可绕通过形心C的水平轴旋转,如习题2.12图所示,证明作用于闸门水压力对轴的力矩与形心水深hc无关。

2.13 如习题2.13图所示矩形闸门AB的宽b=3m,α=60°,h1=1m,h2=1.73m,h3=h2/2,闸门自重G=9800N,试求:将门吊起所需的力T

习题2.13图

习题2.14图

2.14 如习题2.14图所示,一弧形闸门AB,宽b=4m,圆心角α=45°,半径r=2m,闸门转轴恰与水面齐平,求作用于闸门的静水总压力。

2.15 如习题2.15图所示,圆柱闸门长L=4m,直径D=1m,上下游水深分别为H1=1m,H2=0.5m,试求长柱体上所受的静水总压力。

习题2.15图

习题2.16图

2.16 一水坝受水面为一抛物线,顶点在O点,水深H=50m处抛物线到抛物线对称轴距离为12.5m,如习题2.16图所示,求水作用于单位宽度坝体的合力大小和方向。

习题2.17图

2.17 如习题2.17图所示,扇形闸门,中心角α=45°,宽度B=1m(垂直于图面),可以绕铰链C旋转,用以蓄水或泄水。水深H=3m,确定水作用于此闸门上的总压力p的大小和方向。