发布时间 : 星期六 文章工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题答案(部分)更新完毕开始阅读5edac87e970590c69ec3d5bbfd0a79563d1ed4eb
1）下游无水时的启门力T。
2）下游有水时，即h3?h22时的启门力T。
题2-9图
解：1）hc?h1?h2/2
P??ghcA?1000?9.81?(1?1.73/2)?yD?yC?JC yCA1.73?3?109644N?1.09?105N
sin60?h1?h2/21?1.73/2??2.15
sin60?sin60?11JC?b(h2/sin60?)3??3?(1.73/sin60?)3?1.99
12121.99yD?2.15??2.30m
1.732.15??3sin60?对转轴A求矩可得T： yC?T?h2h2h1?G??P(yD?) tg60?2tg60?sin60?T?1.731.731?9800??109644?(2.3?) tg60?2tg60?sin60?T?130469N?130.5KN 2）下游水压力P?
P???ghcA?1000?9.81?h3/2?(h3/sin60?)?b
1.73/21.73/2??3?12713N 2sin60?1.73/2?0.29（垂直距离） 作用点：离下底h3/3?3?1000?9.81?离A：h2/sin60??0.29/sin60??1.66m
对A求矩得T?
T??h2h2h1?G??P(yD?)?P??1.66 tg60?2tg60?sin60?T??109365N?109.4KN
2-10 如图2-52所示为一溢流坝上的弧形闸门。已知：R?10m，门宽b?8m，
??300。试求：作用在该弧形闸门上的静水总压力。
题2-10图
解：Px??ghcAx
H?Rsin30??10?sin30??5m
Ax?H?b?5?8?40m2
hc?4?H/2?4?2.5?6.5m
? Px?1000?9.81?6.5?40?2550600N?2.55?106N
yD?yc?Icx ycAxyc?hc?6.5,Ax?H?b?40m2,Icx?11bH3??8?53=83.3 1212yD?6.5?求Pz：
83.3?6.8
6.5?40l?R?Rcos30??10?10cos30??1.34m
V?(1?30???10cos30??H?l?4)?8?79m3 360?2?R2Pz??gV?1000?9.81?79?774990N?7.75?105N
tg??Pz774990??0.3，??16.9? Px2550600P?Px2?Pz2?2.67?106N
2-11 绕轴O转动的自动开启式水闸，当水位超过H?2m时，闸门自动开启。若闸门另一侧的水位h?0.4m，角??60，试求铰链的位置x。
0
题2-21图
解：P1??ghc1A1??gHH?b （取b?1）
2sin?22?1000?9.81???12sin60?
?22655N1H12y1???0.77m
3sin60?3sin60?hh?b?????(取b?1)2sin? 0.40.4????1000?9.81???1?906N2sin60?P2??ghc2A2??gy2?1h10.4??0.15m
3sin60?3sin60??M0?0
P1(x?y1)?P2(x?y2)
22655?(x?0.77)?906?(x?0.15)
x?0.795m
第三章 流体运动学基础
23-1 已知不可压缩流体平面流动的流速场为vx?xt?2y，vy?xt?yt，试求在时
刻t?1s时点A?1, 2?处流体质点的加速度。 解：ax??vx?v?v?vxx?vyx ?t?x?y ?x?(xt?2y)?t?(xt2?yt)?2 ?x?xt2?2ty?2xt2?2ty
?x?3xt2 ay??vy?t?vx?vy?x?vy?vy?y
?2xt?y?(xt?2y)?t2?(xt2?yt)?(?t) ?2xt?y?xt3?2t2y?t2y?xt3 ?2xt?y?3t2y
将t?1, x?1, y?2代入得：ax?4，ay?6
3-2 用欧拉观点写出下列各情况下密度变化率的数学表达式： 1）均质流体；2）不可压缩均质流体；3）定常运动。 解：1）均质流体
?????????0 ?x?y?z2）不可压缩均质流体
??????d????0，即??c ?0，
?x?y?zdt3）定常流动
???0 ?t
2-3 已知平面不可压缩流体的流速分量为
vx?1?y，vy?t
试求：1）t?0时过?0, 0?点的迹线方程。2）t?1时过?0, 0?点的流线方程。