工程流體力學課后習題答案(杜廣生)-閱讀頁
2025-06-15 12:16本頁面
【正文】 (1)其中 則 (2)作用在水閘右側壓力為 (3)其中 則 (4)由于矩形平面的壓力中心的坐標為 (5)所以，水閘左側在閘門面上壓力中心與水面距離為 (6)水閘右側在閘門面上壓力中心與水面距離為 (7)對通過O點垂直于圖面的軸取矩，設水閘左側的力臂為d1，則 (8)得 (9)設水閘右側的力臂為d2，則 (10)得 (11)當滿足閘門自動開啟條件時，對于通過O點垂直于圖面的軸的合力矩應為零，因此 (12)則 (13)26. 解：作圖原則：（1）題目：首先找到曲面邊界點和自由液面水平線，從曲面邊界點向自由液面作垂線，則自由液面、垂線、曲面構成的封閉面就是壓力體。力的方向垂直向上。求交集即可得到最終的壓力體。液體作用于上半球面垂直方向上的分力即為上班球體作用于螺栓上的力，方向向上。即 因此，液體作用于球面垂直向上的分力為：29. 解：分析問題：C點的壓強是已知的，可否將C點想象中在容器壁面上接了一個測壓管，將C點的相對壓強換算為測壓管中水頭高度，而測壓管與大氣相通。求解：測壓管水頭高度： 如圖所示，做出壓力體圖，則：因此，液體作用于球面上的垂直方向分力：30． 解：31. 解：32. 解：33. 解：方法一：根據(jù)該物體浸沒于液體中（沒有說是懸浮還是沉到底了），考慮其受力知道必然受到兩種液體的浮力，其大小分別為柱形物體排開液體的重力。因為是定常流動，所以：因此，加速度：6. 解：根據(jù)已知條件，有：，代入流線微分方程： 可得：，即：，化為如下形式：，兩邊積分： → ，即：可知流線為一簇以原點為圓心的同心圓，繪制如圖所示。由于在同一流線上，因此，有： （1）根據(jù)靜壓強分布： ，（2），（3） （4）方程（1）中： 則有： （5）方程（3）減去方程（2），得： （6）將方程（4）和（5）代入方程（6）得： (7)則， 代入數(shù)值：31. 解:根據(jù)牛頓運動定律，支撐彎管在其位置所需的水平力等于管道給流體的作用力。（1）沿x方向的外力有：由入口壓強引起的壓力，和由管道給流體的作用力R的分力，所以有： 單位時間系統(tǒng)內流體的動量沿x方向的變化為： 根據(jù)，單位時間內動量的變化等于系統(tǒng)所受外力的合力，得到在x 方向上有：=，（流體到彎頭處，x 方向速度從 變?yōu)?，只有y方向的速度了）因此，=+ （1）（2）沿y方向的外力有：由出口壓強引起的壓力；由管道給流體的作用力R的分力，所以，有： 根據(jù)，單位時間內動量的變化等于系統(tǒng)所受外力的合力，得到在y方向上有：=，（流體速度從彎頭處的0，變到出口處的速度 ）因此，=+ （2）（3）根據(jù)連續(xù)性方程，有： 可以得到： （3）列出口和入口截面的伯努利方程： 根據(jù)題意，不計損失，；??；彎管水平放置，有。38. 解:假定：忽略流體撞擊的損失和重力的影響，射流的壓強分布在分流前后都沒有變化。分析：先假設平板不運動的情況下，流體對平板的作用力。由于是平面流動并忽略撞擊損失，射流內壓力在分流前后沒有變化，所以，有 （能量守恒）。沿著板面方向，流體沒有受力；垂直板面方向，設流體受到的作用力為
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