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第二章流体静力学 大连理工大学化工学院化工机械系 例水下平板 如图所示 求 总压力和压力中心 解 压力中心位于距离底部的 L 3 处 例 为保证阀门不开启 S的条件 左边总压力 单宽 左边总压力 单宽 对绞链的总力矩必须满足 压力中心距底边H 3处 压力中心距底边h 3处 运算后得到 例 静水对三个半球型盖的作用力 盖1 水平对称性 垂直向上 盖3 水平对称性 垂直向下 盖2 合力 例 受压管道应力分析 液体对管道总压力 最大允许压强 允许正应力 等加速直线运动 已知 a p0求 压强分布规律 等压面方程 倾斜角 积分 边界条件 解 压强分布规律 倾角 自由表面 等压面 c 0 加速度计 等角速度旋转运动 已知 p0求 压强分布规律 等压面方程 解 积分 边界条件 压强分布规律 等压面 自由表面 c 0 例 离心铸造 求 AA圆盘受铁水的作用力 AA面的压强 例 球形容器 内充满液体 匀速转动 求压强最大点的位置 由上节可知 球心处的压强条件 球心压强 求出常数 得到球壳上压强 求最大值 球壳上最大压强点 如果 有一块石蜡 浮在油水溶液的分界面上 它们的重度为 求 石蜡浸泡在油中和水中体积的比值 思考题 解以上方程得到 本章的部分习题 某处设置安全闸门如图所示 闸门宽b 0 6m 高h1 lm 铰链C装置于距底处h2 0 4m 闸门可绕C点转动 求闸门自动打开的水深h为多少米 题2 1 题2 1图 过程演示 题2 1图 试用图示法表示图中所示的单位宽度二元曲面上的压力体及曲面在铅直投影面上的压强分布 题2 2 为了测定运动物体的加速度 在运动物体上装一直径为d的U形管 测得管中液面差h 0 05m 两管的水平距离L 0 3m 求加速度a 题2 3 在D 30cm 高度H 50cm的圆柱形容器中盛水深至h 30cm 当容器绕中心轴等角速旋转时 求使水恰好上升到H时的转数 题2 4 题2 4图 思考题 1 什么是静水压强 静水压强有什么特性 2 什么是等压面 等压面如何确定 3 水静力学基本方程的形式是什么 4 静止液体中沿水平方向和垂直方向的静水压强是否变化 怎么变化 5 请解释下列名词的物理意义 绝对压强 相对压强 真空和真空度 水头 位置水头 压强水头和测压管水头 并说明水头与能量的关系 6 表示静水压强的单位有哪三种 写出它们之间的转换关系 7 如何确定作用在曲面上静水总压力水平分力与铅垂分力的大小 方向和作用线的位置 8 平衡流体中 等压面与质量力关系是 A平行B斜交C正交D无关9 在等角速度旋转液体中A各点的测压管水头等于常数 B各点的测压
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