流体输送原理习题

内容发布更新时间 : 2024/11/16 23:46:33星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

P?阴影部分面积?1??大三角形面积?小三角形面积??1解:1 h11h2??h1??h2?34.65kN2sin45?2sin45?h12??22 作用点:yD1在大三角形中心,即

sin45?37h2242m ??2?从A点计算=yD2在大三角形中心,即

3sin45?334??7??x?2m 对D点取矩:P,x?P2?22?x??12??15????34∴yD?22?2?2.45m(从A点计算)

15

2-29

倾角??60?的矩形闸门AB上部油深h=1m,下部水深h1?2m,?油?7.84kN/m3,

求作用于闸门上每米宽度的水静压力及其作用点。

h11其中y? ?油hy??油hy1??水h1y1?P1?P2?P3?45.2kN,

sin60?22212作用点:yD1?y,yD2?y1?y,yD3?y1?y,

323PyD?P1yD1?P2yD2?P3yD3,解得:yD=2.35m。

解:P=(①+②+③)×1?

2-30 用点。

密封方形柱体容器中盛水,底部侧面开0.5?0.6m的矩形孔,水面的绝对压强

当地大气压强pa?98.07kN/m2。求作用于闸门上的静水压力及其作p0?117.7kN/m2,

117.7?98.07?2m,P??hcA???2?0.8?0.3??0.5?0.6?9.12kN

9.807131JC9?10?33?34作用点:JC?bh??0.5?0.6?9?10m,yD???0.01m

1212yCA3.1?0.3解:打开密封,水面上升

即在形心下方0.01m处。

2-31 坝的圆形泄水孔装一直径d=1m的平板闸门,中心水深h=3m,闸门所在斜面??60?闸门A端设有铰链,B端绳索可将闸门拉开,当闸门开启时可绕A向上转动,在不计摩擦力及钢索闸门重力时,求开闸所需之力。(圆:JC?

?64D4)

?解:yD?

364?,P??hCA???3?A?23.1kN

h?296dsin60?4?d?对A点取矩:Fcos60?d?P??yD?,F=24kN

?2?2-32 AB为一矩形闸门,A为闸门的转轴,闸门宽b=2m,闸自重G=19.62kN,h1=1m,

h2=2m。问B端所施的铅直力T为何值时,才能将闸门打开?

d4

1?2?13?2???byJC112sin45?????12?解:yD?

1?122yCA6sin45?A?2?sin45?sin45?sin45?32

sin45?1??对A点取矩:P?yD???G?1?T?2,T?101.34kN

sin45???2-33 某处设置安全闸门如图所示,闸门宽b=0.6m,高h1?1m,铰链C装置于距底h2?0.4m,闸门可绕C点转动。求闸门自动打开的水深h为多少米? P??hCA???2?2?解:即要求:yD?h?h2?yC?解得:h=1.33m 2-34

131JC3by?bh1 ,yC?h?0.5,JC?1212yCA

∴h>1.33m

封闭容器水面的绝对压强p0?137.37kN/m2。容器的左侧开2×2m的方形孔,

覆以盖板AB,当大气压pa?98.07kN/m2时,求作用于此板的水静压力及作用点。

解:打开容器,水位上升高度h?p0?pa

??4m,

hC?4??1?1?sin60?,P??hCA?225kN

4bJ??1?1?,JC?h3,∴yD?C?0.05m(在形心下方0.05m处)作用点 ∵yC?

sin60?12yCA2-35 有一直立的金属平面矩形闸门,背水面用三根相同的工字梁做支撑,闸门与水深

h=3m同高。求各横梁均匀受力时的位置。

解:如图,小三角形的面积=

1总三角形的面积 3h1?3,同理h2?6,h3=3

111h1??h1???3?3? 232223?1.155m 作用点:yD1?h1?33

26?1.63,yD?yD1?0.48 3设DD2=x,对D1求距,2P?0.48?P??0.48?x?∴x=0.48 ∴yD2?yD?0.48?2.11m yD?2yD??3?2,yD2?yD?2.11?2?0.11,yD?yD1?2?1.155?0.845

3设D2D3?x,对D取矩,P?0.845?P?0.11?P??0.11?x?

∴x=0.625

yD3?yD2?0.625?2.73m

2-36 一圆滚门,长度l=10m,直径D=4m,上游水深H1=4m下游水深H2=2m。求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。

H?H1?Dl?2H2l??590kN

2?2?由题知,圆滚门为虚压力体,Pz??V?920kN,方向如图所示

解:Px??hc1A1??hc2A2???

2-37 某圆柱体的直径d=2m,长l=5m,放置于60?的斜面上,求作用于圆柱体上的水平和铅直分压力及其方向。 解:Px??hcA???1?1?5?24.5kN(方向→) 2,Pz??V?120kN,方向如图所示 Pz:由图可知,圆柱体为虚压力体(半圆+三角形)

2-38 一球形容器盛水,容器由两个半球面用螺栓连接而成,水深H=2m,D=4m,求作用于螺栓上的拉力。

解:虚压力体:PZ??V?658kN。每个螺栓:P?1Pz?329kN,方向如图所示。 2

2-39 图(1)为圆筒,(2)为球。分别绘出压力体图并标出受力方向。

解:压力体图如下图所示。

2-40

图示用一圆锥形体堵塞直径d=1m的底部孔洞,求作用于锥体的水静压力。

解:P???V???V??V???1.2kN???

2-41 一弧形闸门AB,宽b=4m,圆心角??45?,半径r?2m,闸门转轴恰与水平面齐平,求作用于闸门的水静压力及其作用点。

解:Px??hCA??2hA?4?(作用点在h处)

3222

Pz:虚压力体如图所示。

Pz??V?2.28?,P?Px?Pz?45.2kN,方向tan??Pz?0.57 Px

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