发布时间 : 星期一 文章流体力学参考答案 李玉柱（汇总）更新完毕开始阅读26f0799f02768e9950e738ec
2-11 图示一容器，上部为油，下部为水。已知入h1＝1m，h2＝2m，油的密度
3??800kg/m。求作用于容器侧壁AB单位宽度上的作用力及其作用位置。
解：建立坐标系O-xy，原点在O点，Ox垂直于闸门斜向下，Oy沿闸门斜向下，AB单位宽度上的作用力为：
P??g?hdA??A1sin?0?ogysin?dy??1sin?[?og??wg?ysin??1?]dysin?3122??og??wg 2sin?sin?sin?122?800?9.81??800?9.81??1000?9.81??45264N2sin60osin60osin60o??og总作用力的作用位置为：
yD?1ypdA?AP31?1sin?2????gysin?dy??1sin?[?ogy??wgy?ysin??1?]dy??P?0sin???g4?og26?wg4?wg1 ?（o2?2??2)2P3sin?sin?3sin?sin?1800?9.84?800?9.826?1000?9.84?1000?9.8?(???)2o2o2o2o452643?sin60sin603?sin60sin60106276??2.35m45264即合力作用点D沿侧壁距离B点：3/sin60o?2.35?1.114(m)
2-12 绘制图中AB曲面上的水平方向压力棱柱及铅垂方向的压力体图。
2-13 图示一圆柱，转轴O的摩擦力可忽略不计，其右半部在静水作用下受到浮力PZ圆柱在该浮力作用下能否形成转动力矩?为什么?
解：
2-14 一扇形闸门如图所示，圆心角??45，半径r＝4.24m，闸门所挡水深H＝3m。求闸门每米宽所承受的静水压力及其方向。
2-15 一圆柱形滚动闸门如图所示，直径D＝1.2m，重量G＝500 kN，宽B＝16m，滚动斜面与水平面成70°角。试求(1)圆柱形闸门上的静水总压力P及其作用方向；(2)闸门启动时，拉动闸门所需的拉力T。
2-16 水泵吸水阀的圆球式底阀如图示，因球直径D＝l 50mm，装于直径d＝100mm的阀座上。圆球材料的密度ρ0＝8510 kg/m3，已知Hl＝4m，H2＝2m，问吸水管内液面上的真空度应为多大才能将阀门吸起?
题2-15图 题2-16图
2-17 设有一充满液体的铅垂圆管段长度为ΔL，内径为D，如图所示。液体的密度为ρ0。若已知压强水头p/gρ比ΔL大几百倍，则这段圆管所受的静水压强可认为是均匀分布。设管壁材料的允许拉应力为σ，，试求管壁所需厚度δ。
2-18 液体比重计如2．6．2节图2—21所示。试依据浮力原理椎证关系式(2—34)。 2-19 设直径为众的球体淹没在静水中，球体密度与水体密度相同，球体处子静止态。若要将球体刚刚提出水面，所作的功为多少?提示：高度为H的球缺的体积
V??H2(d2?H3。)
2-20 长10 m、半径1.5m的木质半圆柱体浮于水面上，平面朗上，最低点的淹没深度为0.9 m。求半圆柱体木质材料的密度。
2-21 2．6．2节中图2—23所示混凝土沉箱。(1)什高度由5 m增加到6 m，确定沉箱的稳定性；(2)若高度由5 m增加到6 m，但底部厚度增加到0.4 m，试求吃水深度，且检验沉箱的稳定性。
第三章 流体运动学
3-1 已知某流体质点做匀速直线运动，开始时刻位于点A(3，2，1)，经过10秒钟后运动到点B(4，4，4)。试求该流体质点的轨迹方程。
tt3t解：x?3?,y?2?,z?1?
105103-2 已知流体质点的轨迹方程为
?x?1?0.01t5??5?y?2?0.01t ?z?3??试求点A(10，11，3)处的加速度α值。
解：由x?1?0.01t5?10，y?2?0.01t5?11解得t?15.2
?u?2x?2y?2z33a??2i?2j?2k?ti?tj
?t?t?t?t8080把t?15.2代入上式得a?0.206
?u?xt?2y3-3 已知不可压缩流体平面流动的流速场为?，其中，流速、位置坐标和时2v?xt?yt?间单位分别为m/s、m和s。求当t＝l s时点A(1，2)处液体质点的加速度。
解：根据加速度的定义可知：
a?Du?u?u?u?u?ux?uy?uz? Dt?x?y?z?t当t＝l s时点A(1，2) 处液体质点的加速度为：
ax?Du?u?u?u?u?v??t(xt?2y)?2(xt2?yt)?x?3m/s Dt?x?y?tDv?v?v?v2?u?v??t(xt?2y)?t(xt2?yt)?2xt?y?6m/s Dt?x?y?tay??u?1?y3-4 已知不可压缩流体平面流动的流速分量为?。求(1) t＝0时，过(0，0)点的
v?t?迹线方程；(2) t＝1时，过(0，0)点的流线方程。
dxdy?dt得 解：(1) 将u?1?y, v?t带入迹线微分方程?uvdxdy??dt1?yt
t2解这个微分方程得迹线的参数方程： y??c1
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