中国石油大学华东工程流体力学答案.pdf

1 汞 h1 H h2 h3 h4 油 水 2-6 l 解解 12 pHhphggg=- 00油水水 + 0.8 10001000 (1.60.4)H=- 2344 )phhhhgg= 0水水银 + （ 13.6 0.5(1.60.30.5) 9800 p =-+ 0 43120pPa 0 1.5Hm水柱 2-10 l 解解： ()pmxhgg+ A水水银 +1 ()phxg=+ B水 (0.5 1)0.5ppgg-=- AB水水银 3 (9.8 0.5 13.6 9.8 0.5) 10= - 71.54ppkPa- - AB A h B 1m 水银 x 1 1 UnRegistered 2 2-11 l 解解 phh phh g gg -D= -D A水 B水油 （ ） pphgg-=D AB水油 （） 98ppPa-= AB (1 0.929800 0.125=-） AB 水水 h 油 油 h 2-13 l 解解 ()dpag dzr=- - a g a 1) z a g a 2) z 233 2)6/,( 69.8) 103.8 10am spPa= -= - += 233 4)15/,( 159.8) 105.2 10am spPa= -= -+= - 23 3)9.8/,( 9.89.8) 100am spPa= -= -+= 234 1)6/,(69.8) 101.58 10am spPa=+= ()() ,()pag zag hhzrr= -+=+= - UnRegistered 3 已知已知：L=3m，b=1.2m，h=2m，a=4m/s2，求求：PAB. a g a R 法一法一：图解法图解法 3 () 2 (25.6 13.6) 10 3 1.2 2 70560 AB AB pp PLb N + = + = = 1.5 2 3 25.6 10 Pa x A z A a pxz g p g =- =- =- = 1.5 2 3 13.6 10 Pa x B z B a pxz g p g = =- =- = 2-14 已知已知：L=3m，b=1.2m，h=2m，a=4m/s2，求求：PAB . a g a R 法二法二：积分法积分法 1.5 B -1.5 1.5 1.5 1.5 2 1.5 1.2 1.2 1.2 2 1.23 ()70560 ABA Ppdx a xz dx g a x zx g zN g g g - - = =- =- = -= BA a pxz g g =- 2-14 UnRegistered 4 h H D h x z 2-15 l 解解：（：（1 1）油面与底部接触前后体积相等油面与底部接触前后体积相等，抛物体体积等于同底等高圆抛物体体积等于同底等高圆 柱体体积的一半柱体体积的一半： /2 22 0 11 2 44 D s VD hD hrz drppp =+ 转/秒 22 2 s r z g w = 2 1 () 24 D Hh p - dr 2 2 16 () g Hh D w=- 2 9.8 0.4 18.67/ 0.15 rad sw = 1 2 2.97n p w = 22 8 D hH g w = - 2-15 l(2) 22 /2, 8 s D rDzH g w = 222 /2 2 0 2 42 D Dr hrdr g w pp=(3) 转/秒 h H D x z 2 2 16g H D w= 20.87/rad sw 2 2 3.32n p w = 22 2 0.25 16 D hm g w = UnRegistered 5 2-18 l 2-18解解：只要静水总压力作用点高过只要静水总压力作用点高过A，闸门即可自动打开闸门即可自动打开，即满足即满足： hD h h1 h2 A hD C 2-19 l 如图所示如图所示，闸门闸门AB宽宽1.2m，A点有铰链点有铰链，真空表真空表G的读数为的读数为 1.47104N/m2，在右侧箱中装有油在右侧箱中装有油，其油的密度为其油的密度为900kg/m3，问在问在B 点加多大的水平力才能使闸门平衡点加多大的水平力才能使闸门平衡？ G 5.5m 2.0m A B 水水 油油 解解：闸门两面所受力矩应平衡闸门两面所受力矩应平衡。求两求两 面受到的总压力面受到的总压力，先找两边液体的先找两边液体的 自由液面自由液面，对左侧对左侧： 4 3 1.47 10 1.5 9.8 10 G hm g = -= - o y UnRegistered 6 已知已知：G=1.47104N/m2，b=1.2m，900kg/m3 G 5.5m 2.0m A B 水水 油油 解： 11 3 3 9.8 103 1.2 2 70.560 10() C Ph A N g= = = 22 3 3 2 0.9 9.8 101.2 2 2 21.168 10() OC PhA N g= = = P1 P2 o y 右侧A点正位于自由液面上： 11 5.5 1.5 1.03m CC hy=-= 已知已知：G=1.47104N/m2，b=1.2m，900kg/m3 112 1 70.56 (3.11 2)21.168 1.33 2 25.08 ABADD FLPLP y F kN =- =- = 2 G 5.5m 2.0m A B 水水 油油 解解：求两边的压力中心求两边的压力中心： 1 11 11 3 1.2 2 /12 33.11 3 1.2 2 C DC C J yy y A m =+ =+= P1 P2 o y 2 22 22 3 1.2 2 /12 11.33 1 1.2 2 C DC C J yy yA m =+ = += yD1 yD2 F UnRegistered 7 2-21 l 解解：取分离体分析可知取分离体分析可知，螺钉所受总张力即半球面上受液体总压力螺钉所受总张力即半球面上受液体总压力 的铅垂分力的铅垂分力，可画出压力体如图示可画出压力体如图示 。 3 2 9800 3.14 1 21 3 = - 2 3 (1) 42 1 4 () 2 32 z z PT DD PV D gg p p = =+ - 41.03 z PkN 2-22 已知相对压强已知相对压强p=29430Pa, h=2m，求求PAB 33 19.63 10 /9.8 102 B p h m g = = 23 2 (2) 3 z PVRmRgg pp=- l 解解：先找自由液面先找自由液面 h AB 水 R h/2 C p 3 2 2 29430 9.8 1019.63 2 BC h pp kPa g =- =-= 41.03( ) z PkN=- UnRegistered 8 2-23 l 解解：设底阀上受压力为设底阀上受压力为PV，浮子受压力为浮子受压力为Pz，浮浮-阀系统的重力为阀系统的重力为G，则则 zV PPG=+ Z H d1 d2 Pz G PV 2 1 2 2 () 4 4 z d PVHz d Hmg ggp gp =- =+ () 2 23 750 9.8 3.14 0.050.15 750 9.8 3.14 0.01980 10 H H - - + 0.17Hm 2-24 12zz PPG-= AB H1 H2 d D h a b ce f g 22 1212