重庆大学出版社·肖明葵版水力学习题评讲第二章.ppt

由（1）、（2）两式可得：,解：在4 标高等压面有：,在3标高等压面有：,2.2 如题2.2图所示封闭水箱两测压管的液面高程为1=100cm， 2=20cm，箱内液面高程为 4=60cm。问3为多少？,2.3 用图示U形管量测密闭盛水容器中A点压强，管右端开口通 大气，如果h1=1m ，求A点的绝对压强和相对压强，并分别用 国际单位(N/m2) ，水柱高度（m），水银柱高度（mm）表示。,解：取等压面N-N，A点相对压强：,A点的绝对压强：,A点绝对压强用水柱表示,用mm汞柱表示为,A点相对压：用水柱表示为,用汞柱表示,解：测管E：,测管F：,得：,测管G：,得：,求,2.12 图示为一测压装置，容器A中水面上压力表M的读数 为0.3个大气压， , , ，该测压 装置中U形上部是酒精，其密度为800kg/m3，试求容器B中 气体的压强 分别 为水、水银、酒精的密度。,解：压力表读数,作等压面DD、NN、CC,2.17如图所示容器中，两测压管的上端封闭，并为完全真空， 测得 ，求封闭容器中液面上的绝对压强 及 之值。,解：,2.19 设一受两种液压的平板AB如图所示其倾角， 上部油的深度 ，下部水的深度 ，油 的密度 ，求作用在AB板上（单宽）的 静水总压力及其作用点的位置。,，板的面积为A1,解：解析法求解，由于AB板浸在两种不同的液体中，计算 分为AE板和BE板 对于AE板部分： 设此部分板上受到的静水压力为,，,对于BE板部分：设此部分板的面积为A2，静水压力为p2, p2的作用点距A为y2,采用几何法：画出压强分布图如图所示；静水总压力为,静水总压力合力作用线位置 可以采用合力之矩定理求得， 设合力作用点为D点，则,2.20 有一圆形平板闸门铰接于B，如图所示。闸门的直径 d=1m，水平倾角 ，闸门中心点位于上游水面以下 4m处，闸门重G=980N，求闸门分别当： （1）下游无水；（2）下游水面与门顶同高时，在E处将 闸门吊起所需的拉力 分别为多大?,解；根据解析法可得图形平板 阀门的静水总压力,总压力P的作用点,根据,可得,的作用点,（2）根据解析法可得此时图形阀门上的静水总压力,代入数据并整理可得,当下游水面与门顶同高时，在E处 将闸门吊起所需要的拉力,2.22 高度H3m，宽度b1m，的密闭高压水箱，在水箱 底部连接一水银测压计如图所示，测得水银柱高h2=1m，水柱 高h1=2m，矩形闸门AB与水平方向成45角，转轴在A点。试 求为使闸门关闭所需施加在转轴上的锁紧力矩。,解：（）求高压水箱底部压强 如图取等压面-，则：,（）箱顶压强,（）由静水压力施加的绕 轴的力矩,（）为方便计算，可将压强分布图划分为两部分：,矩形部分压力F1，作用点为C，三角形部分提供的压力为 F2，作用点为D，,，,2.25 一密闭盛水容器，已知 ， ， 水银测压计读数 。试求半径,的球形盖AB所受总压力的水平分力和铅垂分力。,解：,2.28 图示一溢流坝上的弧形闸门，已知R10m，闸门宽b=8m， 30，试求作用在该弧形闸门上的静水总压力的大小及其 作用点的位置。 解：,2.30 图示两水池间隔墙上装有一半球形曲面堵头，已知球形 曲面的半径R=0.5m，两水池下方接通一U形水银压差计，其 水银液面差hp=0.2m。又H=1.5m，试求：（1）两水池液面的 水位差H；（2）曲面堵头上的静水总压力。,解:(1) 由题意，作1-1等压面,（2）水平分力：设球心为C， 其到左侧水面深度为H0，球面 受力为左右压力差，即,铅垂分力： 由半球面左右两侧 水箱水压力作用下， 压力体如图所示， 则：,所以,方向过球心向左。,2.31 如图所示，一箱形容器的断面图，箱长为2m，高h=1.5m， 箱内充满压力水，压力表的读数为20kNm2，用一个直径为2m 的空心圆柱封住箱子的一角，求作用在圆柱面AB上的静水总压力 的水平分力与垂直分布的大小及方向。,解：设作用在圆柱面AB上的 静水压力为p，其水平分力 为px，铅垂分力为pz，设AB 曲面在垂直方向的投影面积 为Az ，,，方向水平向右；,方向垂直向上。,则,2.33如题图2.33所示在容器上部有一半球曲面，试求该曲面 上所受的液体总压力的大小和方向。容器中充满油，密度为,解：设半球曲面受到液体总压力为P，由于曲面的AD部分与BD部分位于相同的液体深度处