流体输送原理习题 - 图文 下载本文

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sin45?1??对A点取矩:P?yD???G?1?T?2,T?101.34kN

sin45???2-33 某处设置安全闸门如图所示,闸门宽b=0.6m,高h1?1m,铰链C装置于距底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? P??hCA???2?2?解:即要求:yD?h?h2?yC?解得:h=1.33m 2-34

131JC3by?bh1 ,yC?h?0.5,JC?1212yCA

∴h>1.33m

封闭容器水面的绝对压强p0?137.37kN/m2。容器的左侧开2×2m的方形孔,

覆以盖板AB,当大气压pa?98.07kN/m2时,求作用于此板的水静压力及作用点。

解:打开容器,水位上升高度h?p0?pa

??4m,

hC?4??1?1?sin60?,P??hCA?225kN

4bJ??1?1?,JC?h3,∴yD?C?0.05m(在形心下方0.05m处)作用点 ∵yC?

sin60?12yCA2-35 有一直立的金属平面矩形闸门,背水面用三根相同的工字梁做支撑,闸门与水深

h=3m同高。求各横梁均匀受力时的位置。

解:如图,小三角形的面积=

1总三角形的面积 3h1?3,同理h2?6,h3=3

111h1??h1???3?3? 232223?1.155m 作用点:yD1?h1?33

26?1.63,yD?yD1?0.48 3设DD2=x,对D1求距,2P?0.48?P??0.48?x?∴x=0.48 ∴yD2?yD?0.48?2.11m yD?2yD??3?2,yD2?yD?2.11?2?0.11,yD?yD1?2?1.155?0.845

3设D2D3?x,对D取矩,P?0.845?P?0.11?P??0.11?x?

∴x=0.625

yD3?yD2?0.625?2.73m

2-36 一圆滚门,长度l=10m,直径D=4m,上游水深H1=4m下游水深H2=2m。求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。

H?H1?Dl?2H2l??590kN

2?2?由题知,圆滚门为虚压力体,Pz??V?920kN,方向如图所示

解:Px??hc1A1??hc2A2???

2-37 某圆柱体的直径d=2m,长l=5m,放置于60?的斜面上,求作用于圆柱体上的水平和铅直分压力及其方向。 解:Px??hcA???1?1?5?24.5kN(方向→) 2,Pz??V?120kN,方向如图所示 Pz:由图可知,圆柱体为虚压力体(半圆+三角形)

2-38 一球形容器盛水,容器由两个半球面用螺栓连接而成,水深H=2m,D=4m,求作用于螺栓上的拉力。

解:虚压力体:PZ??V?658kN。每个螺栓:P?1Pz?329kN,方向如图所示。 2

2-39 图(1)为圆筒,(2)为球。分别绘出压力体图并标出受力方向。

解:压力体图如下图所示。

2-40

图示用一圆锥形体堵塞直径d=1m的底部孔洞,求作用于锥体的水静压力。

解:P???V???V??V???1.2kN???

2-41 一弧形闸门AB,宽b=4m,圆心角??45?,半径r?2m,闸门转轴恰与水平面齐平,求作用于闸门的水静压力及其作用点。

解:Px??hCA??2hA?4?(作用点在h处)

3222

Pz:虚压力体如图所示。

Pz??V?2.28?,P?Px?Pz?45.2kN,方向tan??Pz?0.57 Px

2-42 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。

解:Z??aLhx,将x?,Z??代入得a?1.635m/s2 g22

2-43 一封闭容器内盛水,水面压强p0,求容器自由下落时水静压强分布规律。

解:以自由下落的容器为参照系(非惯性系)合力=0,∴d??0,p?C?p0

2-44 一洒水车以等加速度a?0.98m/s在平地行驶,水静止时,B点位置为x1=1.5m,水深h=1m,求运动后该点的水静压强。

2解:p??2-45

尺寸为直径D=2m,h=0.3m,L=4m。在某一时刻开始减速运动,经100米距离后完全停下。若考虑为均匀制动,求作用在侧面A上的作用力。

ax?Z,将x=﹣1.5,Z=﹣1代入得p=1.15mH2O。 g3油罐车内装着??9807N/m的液体,以水平直线速度u=10m/s行驶。油罐车的

解:v?2ax?0,∴a??0.5m/s

22P??hcA,其中hc??aDL?h?,A??D2,得P=46.31kN g22-46 一圆柱形容器直径D=1.2m,完全充满水,顶盖上在r0=0.43m处开一小孔敞口测压

管中的水位a=0.5m,问此容器绕其立轴旋转的转速n多大时,顶盖所受的静水总压力为零?