水力學(xué)第二章課后答案_第1頁
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文檔簡介

1、1 2 6 11 答案在作業(yè)本2.12(注:書中求絕對壓強(qiáng))用多管水銀測壓計(jì)測壓,圖中標(biāo)高的單位為m,試求水面的壓強(qiáng)p0 。p03.0水2.52.3水1.41.2汞解:p0p43.01.4gp52.51.4Hg g3.01.4gp2.3 1.2Hgg 2.5 1.2 g 2.5 1.4Hgg 3.0 1.4 gapa2.32.51.21.4Hg g2.53.01.21.4gpa2.32.51.21.413.62.53.01.21.4ggpa265.00 ( kPa)答:水面的壓強(qiáng)p0265.00 kPa。2-12形平板閘門AB,一側(cè)擋水,已知長l =2m ,寬b =1m,形心點(diǎn)水深hc=2m

2、,傾角= 45,閘門上緣A 處設(shè)有轉(zhuǎn)軸,忽略閘門自重及門軸摩擦力,試求開啟閘門所需拉力T 。ThcAbBl解:( 1)解析法。P pCA hCg bl1000 9.80721 2 39.228( kN )3bl2I ChC122222 2yD yCsinhCsin 45122.946yC Abl212sinsin 452-13 矩形閘門高h(yuǎn) =3m,寬 b =2m ,上游水深h1 =6m ,下游水深h2 =4.5m ,試求:( 1)作用在閘門上的靜水總壓力;( 2)壓力中心的位置。h1h2h解:( 1)圖解法。壓強(qiáng)分布如圖所示:h1h2pph1hh2hgh1h2g64.510009.80714

3、.71 ( kPa)Pph b14.713288.263 ( kN )合力作用位置:在閘門的幾何中心,即距地面(1.5m, b) 處。2( 2)解析法。11g1hb61.598073 2 264.789( kN )Pp Ah 1.5ICbh31h2yD 1yC 24.5122yC 24.5bh4.54.512A120.250.754.667 ( m)4.52p2A21.5 hb3 9.807 3 2 176.526( kN )Pg hI C12I C12( m)yD 2 yC1yC1yC 130.753.25yC1 AA3合力:PP1P288.263 ( kN )合力作用位置(對閘門與渠底接觸

4、點(diǎn)取矩):yD PP1 h1yD 1P2h2yD 2P1 h1yD 1P2h2yD 2yDP264.78964.667176.5264.53.2588.2631.499 ( m)答:( 1)作用在閘門上的靜水總壓力88.263kN ;( 2)壓力中心的位置在閘門的b幾何中心,即距地面(1.5m,) 處。2-14 矩形平板閘門一側(cè)擋水,門高 h =1m ,寬 b =0.8m ,要求擋水深h1 超過 2m時(shí),閘門即可自動(dòng)開啟,試求轉(zhuǎn)軸應(yīng)設(shè)的位置y 。h1hy解:當(dāng)擋水深達(dá)到h1 時(shí),水壓力作用位置應(yīng)作用在轉(zhuǎn)軸上,當(dāng)水深大于h1 時(shí),水壓力作用位置應(yīng)作用于轉(zhuǎn)軸上,使閘門開啟。Ph1h( kPa)g

5、hb 1.5 1000 9.807 1 0.8 11.76842yD1hh2121.556( m)h2h1.51.5 12h1122轉(zhuǎn)軸位置距渠底的距離為:2 1.5560.444 ( m)可行性判定:當(dāng) h1增大時(shí) yCh增大,則I C減小,即壓力作用位置h1yC A2距閘門形越近,即作用力距渠底的距離將大于0.444 米。答:轉(zhuǎn)軸應(yīng)設(shè)的位置y0.444 m。2-16 一弧形閘門,寬2m ,圓心角,半徑R=3m ,閘門轉(zhuǎn)軸與水平齊平,試求作用在閘門上的靜水總壓力的大小和方向。2-18 球形密閉容器內(nèi)部充滿水,已知測壓管水面標(biāo)高1 =8.5m ,球外自由水面標(biāo)高 2 =3.5m ,球直徑 D

6、=2m ,球壁重量不計(jì),試求:( 1)作用于半球連接螺栓上的總壓力;( 2)作用于垂直柱上的水平力和豎向力。12解:( 1)取上半球?yàn)檠芯繉ο?,受力如圖所示。12PzT2 PzVDgg124223.510009.8078.54154.048 ( kN ) TPz154.048( kN )( 2)取下半球?yàn)檠芯繉ο?,受力如圖。12T'P z'F yFxF z22D12g2( kN ) Pz8.5 3.5 1000 9.807 154.04844F zPzT0F xF y0答:( 1)作用于半球連接螺栓上的總壓力為154.048kN ;( 2)作用于垂直柱上的水平力和豎向力F xF y0 。2-19密閉盛水容器,水深h1 =60cm,h2=100cm ,水銀測壓計(jì)讀值h=25cm,試求半徑R=0.5m的半球形蓋AB所受總壓力的水平分力和鉛垂分力。h1hAh2RB解:( 1)確定水面壓強(qiáng)p0 。p0h Hg gg hHgh110009.8070.2513.60.627.460 ( kPa)( 2)計(jì)算水平分量Px 。2PxpCAp0h2gR227.4601.09.8070.529.2

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