孔瓏_第三版_流體力學(xué)習(xí)題答案目前最新最全親們,找了很匯總

1、第三章流體靜力學(xué)【3-2】圖3-35所示為一直煤氣管，為求管中靜止煤氣的密度，在高度差H 二20m的兩個(gè)截面裝U形管測壓計(jì),內(nèi)裝水。已知管外空氣的密度 p a =1.28kg/m3, 測壓計(jì)讀數(shù)h 1=100mm, h 2=115mm=與水相比，U形管中氣柱的影響可以忽略。 求管內(nèi)煤氣的密度?！窘狻?a i r 1O H 1g a s 2p gh p += p 2air 2O H 2gas 2p gh p += p 2gas gas ipgaH p += p 2a i r a i r1a i r p gH p += p 2gas gas lair 1O H 2p gH p gh +=+ p p

2、 gH gh p p air 2O H lair 2gas=2p pgH gh gH gh air 2O H gas 1O H 22 P p-+= H H h h gas air 2O H 1O H 22 p p p - ( =+3air 21O H gas kg/m53. 028.120115. 01. 010002=+-=+-= p p p H h【3-10】 試 按復(fù)式水銀測壓計(jì)(圖3-43的讀數(shù)算出鍋爐中水面上蒸汽的 絕對壓強(qiáng)p。已知:H =3m, h 1=1.4m, h 2=2.5m, h 3=1.2m, h 4=2.3m,C銀的密 度 p Hg =13600kg/m3運(yùn)動(dòng)方向圖3-

3、43習(xí)題3-10示意圖【解】(p h H g p +-=1O H 12p (212H g 1p h h g p -= p (232O H 32p h h g p -= p (a 34H g 3p h h g p -= p(212H g 1O H 2p h h g p h H g +-=+- p p (a 34H g 232O H 2p h h g p h h g +-=+-p p (a 3412H g 321O H 2p h h h h g p h h h H g +-+-=+-+-p p (Pa 14. 3663101013252. 15. 24. 13807. 910004. 15. 22

4、. 13. 2807. 913600a321O H 1234Hg 2=+-+-? -+-? =+-+-+-=p h h h H g h h h h g p pp(Pa 366300.6831013252. 15. 24. 1380665. 910004. 15. 22. 13. 280665. 913600a321O H 1234Hg 2=+-+-? -+-? =+-+-+- =p h h h H g h h h h g p 【3-151 圖3-48所示為一等加速向下運(yùn)動(dòng)的盛水容器 水深h =2m,加速度a =4.9m/s2試確 定:(1容器底部的流體絕對靜壓強(qiáng)；(2加速度為何值時(shí)容器底部所受

5、壓強(qiáng)為大氣壓 強(qiáng)？(3加速度為何值時(shí)容器底部的絕對靜壓強(qiáng)等于零？運(yùn)動(dòng)方向3產(chǎn)I L水 1圖3-48習(xí)題3-15示意圖【解】0=x f , 0=y f , g a f z -=壓強(qiáng)差公式(z f y f x f p z y x d d d d +=(z g a z f y f x f p z y x d d d d d -=+= p p(? -=hp z g a p a 0d d ?(? ? -=-=-=- g a gh a g h g a h g a p p a 10? p p p p? ? -+=g a gh p p a 1 p (a g h p p a -=-p hp p g a a -=

6、 (1 (Pa 111138.39.480665. 921000101325=? +=-+=a g h p p a p(2 (2s 8066. 9=-=-=g h p p g h p p g a a a app (3 (2m 60. 469521000101325080665. 9? -=-=h p p g a a 【3-16】 圖 3-49 所示 為一圓柱形容器，直徑d =300mm,高H =500mm,容器內(nèi)裝水 水深h 1=300mm,使容 器繞鉛直軸作等角速旋轉(zhuǎn)。(1試確定水正好不溢出時(shí)的轉(zhuǎn)速n 1; (2求剛好露出容 器底面時(shí)的轉(zhuǎn)速n 2;這時(shí)容器停止旋 轉(zhuǎn)，水靜止后的深度h 2等于

7、多少？圖3-49習(xí)題3-16示意圖【解】初始狀態(tài)圓筒中沒有水的那部分空間體積的大小為(1241h H d V -二九(1圓筒以轉(zhuǎn)速n 1旋轉(zhuǎn)后，將形成如圖所示的旋轉(zhuǎn)拋物面的等壓 面。令h為拋物面頂點(diǎn)到容器邊緣的高度?？阵w積旋轉(zhuǎn)后形成的旋轉(zhuǎn)拋物體的體積等于具有 相同底面等高的圓柱體的體積的一半h d V 24121 t? = (2 由(1(2，得(h d h H d 212412141 兀？=- (3 即等角速度旋轉(zhuǎn)容器中液體相對平衡時(shí)等壓面的方程為C gz r =-222(5對于自由液面,C =00圓筒以轉(zhuǎn)速n 1旋轉(zhuǎn)時(shí)，自由液面上,邊緣處,2d r =,h z =,則02222=-? ?gh

8、 d (6 dgh 22=(由于6021n 九二(8 dgh d gh n 冗冗冗260223030(9=(1水正好不溢出時(shí)，由式(4(9，得dh H g d h H g n 冗田41?12210 即(min r 178.33.03. 05. 080665. 1201=?-?二-n (然剛好露出容器底面時(shí),h =H，則(min r 199.43.05. 080665. 9260221=?=兀冗冗d gH d gh轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)拋物體的體積等于圓柱形容器體積的一半H d V 24121 T? = (11這時(shí)容器停止旋轉(zhuǎn) 水靜止后的深度h 2,無水部分的體積為(2241h H d V -=Tt (12

9、S (11(12，得(222414121h H d H d -=?冗冗(13(m 25. 025. 022=H h3-21】圖3-54所示為繞校鏈O轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜角a =60的自動(dòng)開 啟式水閘，當(dāng)水閘一側(cè)的水位H =2m,另一側(cè)的水位h =0.4m時(shí),閘門自動(dòng)開啟，試求錢鏈 至水閘下端的距離x 。V I" ZS圖3-54習(xí)題3-21示意圖【解】設(shè)水閘寬度為b，水閘左側(cè)水淹沒的閘門長度為l 1,水閘右側(cè)水淹 沒的 閘門長度為l 2。作用在水閘左側(cè)壓力為111A gh F c p p = (1其中21H h c = a sin 1H l = asin 11H b bl A =則ap a P

10、sin 2sin 221bgH H b H g F p = (2作用在水閘右側(cè)壓力為222A gh F c p p = (3其中22h h c = a sin 2h l = asin 22h b bl A =貝 Uapan 2sin 222bgh h b h g F p = (4由于矩形平面的壓力中心的坐標(biāo)為l bl l bl l A x I x x c cy c D 3223=+=+= (5所以，水閘左側(cè)在閘門面上壓力中心與水面距離為asin 321H x D ?=(6水閘右側(cè)在閘門面上壓力中心與水面距離為asin 322H x D ?=(7對通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸取矩，設(shè)水閘左側(cè)的力臂為d

11、 1,則(x x l d D =-+111 (8覆 行(a a a sin 3sirir3211H x H Hx x l x d D -=? ? -=-= (9設(shè)水閘右側(cè)的力臂為d 2,則(x x l d D =-+222 (10怎付(a a a sin 3sin 32sin 222h x h hx x l x d D -=? ? -=-=(11當(dāng)滿足閘門自動(dòng)開啟條件時(shí)，對于通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸 的合力矩應(yīng)為零，因此02211=-d F d F p p (12則? -=? ? - a a P a a P sin 3sin 2s2h3sbi gh H x b gH (13 ? ? -=? ?

12、- a a sin 3sin 322h x h H x H(3322sin 31h H x h H-ah H h Hh H h H h H x +? =-? =222233sin 31sin 31(m 0.7954. 024. 04. 02260sin 3122=+? +?=x【3-29如圖3-62所示，直徑d =1m扃H =1.5m的圓柱形容器內(nèi)充滿密 度 p =900kg/m3勺液體，頂蓋中心開孔通大氣。若容器繞中心軸以n =50r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，求容器的上蓋、底面和側(cè)面所受的液體總壓力。圖3-62習(xí)題3-29示意圖【解】由題設(shè)所述的容器內(nèi)的壓強(qiáng)分布與等角速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)容器中液體的靜壓強(qiáng)

13、分布相同，為? -+=z g r g p p a 222 p (1則計(jì)示壓強(qiáng)為? -=z g r g p e 222 p (2(1作用在上蓋的計(jì)示壓強(qiáng)為2221r p e p二(3設(shè)圓柱體的底面積為A d，則作用在上蓋的總壓力為42420420320221164124141d d 22d d d r r r r r r A p F d dA e P pTtCjDpTtCjDpTtCjDpTtCjDTtCjDp =? ? =? (4由于30602nn Tt Tt Cl)=(5 42342157600130641d n d n F p p ? p 九二? = (6(N 12111509005760

14、014231=?=九p F （蚱用在底面的計(jì)示壓強(qiáng)為gH r gH p p e e pcopp+=+=22212 (7則作用在底面的總壓力為(2121021002202222412d 2d 22d 22d gHd F d gH F r gH F r r gH r r r r r gH r A p F p p p A e p ddd d dTtpTtpTtpTtpTt G?九 p p+ =? +=+=+=? ? +=?(8 (N 1160915. 180665. 9900415090057600124232=?+?=冗冗p F (3式(3可知，作用在上蓋邊緣的計(jì)示壓強(qiáng)為8222222b1d d

15、p e pcocop 二? = (9則作用在側(cè)面的計(jì)示壓強(qiáng)為gh d gh p p e e ppcop +=+=822b 13 (10設(shè)圓柱體的側(cè)面積為A c，則作用在側(cè)面的總壓力為(28222228d d2d d28d d 2d d 28d d28d 8d 23222202020022020020220202 22233gdH H d H gd H d d h h gd h d d h d gh h d d h d gh d A gh d A p F H7tp7tpCL)7tp7tpCjL)0p0pCjL)0p0pCjL)0ppCjL)ppCjL)7t7t7t7t7t += ?+? ? ?

16、=+? ? =+? ? =? +=? ? + = = ?(11將式（5代入，得720028302323232 3gdH H d n gdH H d n F p Ttp p7t7tp7t7tp +=+? = (12 (N 4572825. 1180665. 990072005.115090023233=? +?=冗冗p FI Ar, 99 叱*，尸. 癡J工 審十*笈干R喝十卜唱十）. 。4 ；“、!一%64 A 堂 (,I ：. *l».|. *!» «> «C，»» “I"” g I. J it ”4HX I G喑4

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