流体力学例题与解析.ppt

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1、流体力学课堂相关例题,2,例2-4已知(略)求:解:,补充部分 流体压强的量测,3,【例】如图所示测量装置，活塞直径d=35，油的相对密度d油=0.92，水银的相对密度dHg=13.6，活塞与缸壁无泄漏和摩擦。当活塞重为15时，h=700，试计算形管测压计的液面高差h值。【解】重力使活塞单位面积上承受的压强为（Pa）列等压面的平衡方程 解得h为：（）,4,图,5,【例题】已知密闭水箱中的液面高度h4=60cm，测压管中的液面高度h1=100cm，形管右端工作介质高度h2=20cm，如图所示。试求形管中左端工作介质高度h3为多少？【解】列11截面等压面方程，则 列22截面等压面方程，则（b）把式

2、（a）代入式（b）中=0.1365(m)=136.5(mm),6,7,例题2如图2所示，一矩形闸门两面受到水的压力，左边水深，右边水深，闸门与水面成 倾斜角。假设闸门的宽度，试求作用在闸门上的总压力及其作用点。,8,所以,由于矩形平面压力中心坐标,根据合力矩定理，对通过O点垂直于图面的轴取矩，得,所以,这就是作用在闸门上的总压力的作用点距闸门下端的距离。,9,流体静力学,例题2-2如图。有一圆形滚门，长1m（垂直园面方向），直径 为4m，两侧有水，上游水深4m，下游水深2m，求作用在门上的总压力的大小及作用线的位置。,10,合力,作用线通过中心与铅垂线成角度。,右部：,水平分力,垂直分力,合力

3、,流体静力学,11,作用线通过中心与垂线成角度。,总水平分力：,总垂直分力：,合力,流体静力学,12,【例题】有一贮水装置如图所示，贮水池足够大，当阀门关闭时，压强计读数为2.8个大气压强。而当将阀门全开，水从管中流出时，压强计读数是0.6个大气压强，试求当水管直径d=12cm时，通过出口的体积流量(不计流动损失)。【解】当阀门全开时列1-l、2-2截面的伯努利方程 当阀门关闭时，根据压强计的读数，应用流体静力学基本,13,方程求出值 则 代入到上式（m/s）所以管内流量（m3/s）,14,例题图,15,【例题】水流通过如图所示管路流入大气，已知：形测压管中水银柱高差h=0.2m，h1=0.7

4、2m H2O，管径d1=0.1m，管嘴出口直径d2=0.05m，不计管中水头损失，试求管中流量qv。【解】首先计算1-1断面管路中心的压强。因为A-B为等压面，列等压面方程得：则(mH2O)列1-1和2-2断面的伯努利方程,16,由连续性方程：将已知数据代入上式，得（m/s）管中流量（m3/s）,17,例题图,18,例题 一变径弯管，轴线位于同一水平面，转角，直径由 dA200 mm 变为 dB150 mm，在流量 时，压强，求流对 AB 段 弯管的作用力。不计弯管段的水头损失。,解：求解流体与边界的作用力问题，一般需要联合使用连续性方程，能量方程和动量方程。,19,计算实例,1 离心泵管路系统的水力计算,z,z2,1,1,2,2,3,3,水泵最大真空度不超过6m,l2,l1,水泵允许安装高度,水泵扬程,流量Q，吸水管长l1，压水管长l2，管径d，提水高度z，各局部水头损失系数，沿程水头损失系数,要求,确定,计算,已知,z,z2,1,1,2,2,3,3,l2,l1,z,z2,1,1,2,2,3,3,l2,l1,水泵扬程=提水高度+全部水头损失,