水锤计算解析法例题
例题:
一个长度为100m的直管,其中的1m长的柱塞被快速地向上
拉起,然后突然停止。
忽略管壁的摩擦力和柱塞的质量。
已知水的密度为1000 kg/m³,管道的内径为0.1m。
求水锤的最大
压力。
解析:
根据水锤计算解析法,水锤的最大压力可以通过以下公式计算:P = ρ × V × g
其中,P代表最大压力,ρ代表水的密度,V代表代表柱塞的
体积变化,g代表重力加速度。
首先,计算柱塞的体积变化。
由于柱塞向上拉起后突然停止,没有发生气体压强变化和水的流动,因此柱塞的体积没有发生改变,即 V = 0。
代入公式计算最大压力:
P = ρ × V × g
= 1000 kg/m³ × 0 × 9.8 m/s²
= 0 N/m²
因此,水锤的最大压力为0 N/m²,即没有水锤产生。
这是因为柱塞的体积没有发生变化,所以没有水的流动,没有产生水锤。