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第二章 流体静力学例题

可以逐个写出每一点的静压强,分别为
p1 p A 1 gh1 p2 p1 3 gh2 p3 p2 2 gh3 p4 p3 3 gh4 pB p4 1 g h5 h4
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将上式逐个代入下一个式子
pB pA 1 gh 1 3 gh 2 2 gh 3 3 gh 4 1 g h5 h4
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例2 如图所示,已知
h5 =500mm 1 1000 kg m3 ,2 800 kg m3 ,3 13598 kg m3
h2 250mm,h3 200mm,h4 =300mm
求A B两点的压强差 解 图中1-1,2-2和3-3均为等压面,根据流体静压强计算公式,
F H h
mg
d
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例3如图所示,两圆筒用管子连接。第一个圆筒直径d1 45cm,活塞上受力F1 3197 N,密封 气体的计示压强pe 9810 Pa;第二个圆筒d 2 30cm,活塞上受力F2 4945.5 N,上部通大气。若 不计活塞质量,求平衡状态时两活塞的高度差h。(已知水银的密度 13600 kg m3 )
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练习题
求在5000m深处海水密度.设海面上海水相对密度为 1.026,海水的体积模量为K=2.1х109 Pa. (答案:1.0515 х103 kg/m3)
如图所示,有一直径d=100mm的圆柱体,其质量 为m=50kg,在力F=520N的作用下,当淹深 h=0.5m时处于静止状态,求测压管中水柱的高度H。
θ

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2. 设一如图所示的圆筒形容器,其盖顶中心装有测压管,容 器中装满密度为的油直至测压管中高度为h处,容器绕垂直 轴以等角速度旋转,容器的直径为D,顶盖质量为m1,容器 圆柱部分质量为m2,计算螺栓组A和B的张力。
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练习题 试求作用在关闭的池壁圆形放水闸门的静水总压力的值。 已知闸门直径d=0.5m,距离a=1.0m,闸门与自由水面 间的倾斜角=600。
pe p1 gh p2
解上式得
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h
p2 pe p1 69964 9810 20101 0.3m g 13600 9.806
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课后练习 1. 一盛水的矩形敞口容器,沿着=300的斜面上作 等加速运动,加速度a=2m/s2,求液面与壁面的夹 角θ。 a
例1:如图所示,一倒置的U形管,其工作液体为油, 10cm ,求两容器 下部为水,已知 油 917 kg m3 h 10cm,a, 中的压强差。 解 由等压面的关系知,
p - g a+b+h + gh+ gb= p A 水 B 油 水
p A pB 水 g (a h) 油 gh =1061.3 Pa
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Hale Waihona Puke 8练习题用浮球装置控制油箱液面,机构尺寸如图所示,球的直 径为20cm,质量为0.2kg,连杆质量为0.01kg/cm, 连杆OA和OB夹角为135o,当油箱中液面离O点为 30cm时,OA在垂直位置,阀门A关闭,截断油液流入 油箱。如果进油口直径为2.5cm,油液相对密度为0.8, 求进油压力。
解 在F1,F2 作用下,活塞底面产生的压强分别为
p1 F1 3197 20101 Pa 2 d1 0.452 4 4 F 4945.5 p2 2 69964Pa 2 d2 0.32 4 4
F1
图中a-a为等压面,题目中给出的第一个圆筒 上部是计示压强,所以第二个圆筒上部的大气 压强不必考虑,列等压面方程
整理后得A,B两点的压强差
p A pB 1 g h5 h4 3 gh4 2 gh3 3 gh2 1 gh1
9806 0.5 0.3 133400 0.3 7850 0.2 133400 0.25 9806 0.6 67867 Pa
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