(整理完)流体力学网上作业题参考答案20150627

度为13.6×103kg/m3。

解:

5、如图所示开口盛水容器,容器壁上设有半径R=0.4m的半球盖AB.已知球形盖中心点的水深h=1.6m,

不计半球盖自重,试求半球盖连接螺栓所受的总拉力和总切力大小。(球体体积公式为

43πR) 3

13

解:

6、一垂直放置的圆形平板闸门(见图),已知闸门半径R为1m,形心在水下的淹没深度hC为8m,求

作用于闸门上静水总压力的大小及作用点位置。已知,圆形平面绕圆心轴线的面积惯矩

7、一个圆柱型桶,高位h,底面直径为d,桶内盛有1/3体积的油和2/3体积的水,若将此桶以角速度ω作绕其轴线旋转运动,当ω达到多大时,桶内的油刚好被全被抛出桶外?

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z油hωPa水0yd

解 油被全部抛出时,桶内只剩下水,水的体积为桶体积的2/3。即桶内水自由液面(旋转抛物面)与平面坐标所围成的体积为桶体积的2/3。 压强分布式为

水自由液面方程(p=Pa)为

当r=d/2时,z=h,可得

水自由液面方程为

故水的体积为

8、一内盛液体的U形开口玻璃管绕一条立轴旋转,如图示。两支立管距离旋转轴的距离分别为R1和R2,测得两支立管的液柱高度分别为h1和h2,试求旋转角速度ω。

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zPωah2R2R1h10r

解:绕轴旋转运动的液体压强分布式为

水自由液面方程(p=Pa)为

由于,

可得

9、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A点以上的水深H=1.2m,闸门宽弧形闸门半径R=1m,水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB上水总压力及作用方向。

解:水平分力 Px=pc×Ax=ρg (H+R/2) ×R×B=74.48kN 铅垂分力 H Py=ρgV=ρg(R×B×H+B×πR2/4)=85.65kN,

静水总压力 P

2

= P2,

O R A x2+ PyP=113.50kN,

R

tan?= Py/Px=1.15 ∴ ?=49°

B

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B=4m,圆作用的静

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