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流体力学课堂相关例题 2 例2 4已知 略 求 解 补充部分流体压强的量测 3 例 如图所示测量装置 活塞直径d 35 油的相对密度d油 0 92 水银的相对密度dHg 13 6 活塞与缸壁无泄漏和摩擦 当活塞重为15 时 h 700 试计算 形管测压计的液面高差 h值 解 重力使活塞单位面积上承受的压强为 Pa 列等压面 的平衡方程解得 h为 4 图 5 例题 已知密闭水箱中的液面高度h4 60cm 测压管中的液面高度h1 100cm 形管右端工作介质高度h2 20cm 如图所示 试求 形管中左端工作介质高度h3为多少 解 列1 1截面等压面方程 则列2 2截面等压面方程 则 b 把式 a 代入式 b 中 0 1365 m 136 5 mm 6 7 例题2 如图2所示 一矩形闸门两面受到水的压力 左边水深 右边水深 闸门与水面成倾斜角 假设闸门的宽度 试求作用在闸门上的总压力及其作用点 8 所以 由于矩形平面压力中心坐标 根据合力矩定理 对通过O点垂直于图面的轴取矩 得 所以 这就是作用在闸门上的总压力的作用点距闸门下端的距离 9 流体静力学 例题2 2 如图 有一圆形滚门 长1m 垂直园面方向 直径为4m 两侧有水 上游水深4m 下游水深2m 求作用在门上的总压力的大小及作用线的位置 10 合力 作用线通过中心与铅垂线成角度 右部 水平分力 垂直分力 合力 流体静力学 11 作用线通过中心与垂线成角度 总水平分力 总垂直分力 合力 流体静力学 12 例题 有一贮水装置如图所示 贮水池足够大 当阀门关闭时 压强计读数为2 8个大气压强 而当将阀门全开 水从管中流出时 压强计读数是0 6个大气压强 试求当水管直径d 12cm时 通过出口的体积流量 不计流动损失 解 当阀门全开时列1 l 2 2截面的伯努利方程当阀门关闭时 根据压强计的读数 应用流体静力学基本 13 方程求出 值则代入到上式 m s 所以管内流量 m3 s 14 例题图 15 例题 水流通过如图所示管路流入大气 已知 形测压管中水银柱高差 h 0 2m h1 0 72mH2O 管径d1 0 1m 管嘴出口直径d2 0 05m 不计管中水头损失 试求管中流量qv 解 首先计算1 1断面管路中心的压强 因为A B为等压面 列等压面方程得 则 mH2O 列1 1和2 2断面的伯努利方程 16 由连续性方程 将已知数据代入上式 得 m s 管中流量 m3 s 17 例题图 18 例题一变径弯管 轴线位于同一水平面 转角 直径由dA 200mm变为dB 150mm 在流量时 压强 求流对AB段弯管的作用力 不计弯管段的水头损失 解 求解流体与边界的作用力问题 一般需要联合使用连续性方程 能量方程和动量方程 19 计算实例 1离心泵管路系统的水力计算 z z2 1 1 2 2 3 3 水泵最大真空度不超过6m l2 l1 水泵允许安装高度 水泵扬程 流量Q 吸水管长l1 压水管长l2 管径d 提水高度z 各局部水头损失系数 沿程水头损失系数 要求 确定 计
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