水力学7-14.doc

为什么水可以看做连续介质？因为液体分子间的空隙非常之小，因此在研究液体的宏观运动规律时，没有必要研究液体的分子结构和分子运动，而是着眼于大量分子微观运动所显示出来的平均特性，为此，可以引入连续介质模型。理想液体是否可以看作是牛顿流体的一个特例？不可以，因为牛顿流体是实际流体，和理想液体是两大类别。40 ×45cm2，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动， ????? 如图a所示，已知木块运动速度u =1m/s，油层厚度d =1mm，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。 ?????? ????????? (a) ??? 解：∵等速??? ∴?s =0 ???????? 由牛顿定律： ???????????? ∑Fs=m?s=0 ???????????? mgsin?－τ·A=0 ?????????? ??? （呈直线分布） ???????????? (b) ???????? ∵ ? =tan-1(5/12)=22.62° ?????? ? 问题1：与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是： ?A、切应力和压强；??? ?B、切应力和剪切变形速率； ?C、切应力和剪切变形； ?D、切应力和流速。 问题2：： ?A、；??? ?B、； ?C、无粘性； ?D、。???? h1-h2 ——水????? h1+h2 ——水银 判断：在弯曲断面上，由于离心惯性力的作用流体动压强不按静压强特征分布。对 错判断：在均匀流中，任一过水断面上的流体动压强呈静压强分布特征。? 对 错?质量力只有重力作用的流体系统中，其等压面的形状如何？是水平面A. pabs =p+pv；B. p=pabs+paC. pv= pa-pabsD. p=pabs+pa 问题：在如图所示的密闭容器上装有U形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为： 窗体顶端 A. p1=p2=p3； B. p1p2p3； C. p1p2p3； D. p2p1p3。???? 窗体底端 题目：在管道上装一复式测压计，如图所示。已知测压计上各液面及A点的标高为：。 解：已知断面1上作用着大气压，因此可从1开始，通过等压面，并利用压差公式逐点计算，最后便可求得A点压强。图中2－2，3－3，4－4是等压面。直接写出A点压强为： 有一装液体的车辆以加速度a沿水平方向作直线运动，如图所示，设液体的密度为，求车厢内液体中的静水压强表达式。若已知车厢长度l＝2m，车厢内静水水面比顶端低0.4m，问车厢运动的加速度a为多少时，水将溢出。 解：液体与容器处于相对平衡，整个惯性系作匀加速直线运动。根据题意有：X＝－a，Y＝0，Z＝－g，代入 即 积分得 将坐标原点定位于小车中点的水面 上，由边界条件 故?? 如果车厢内水溢出，即在坐标处， 代入上式求得， 有一直径D＝0.3m，高H＝0.5m的圆筒，如图所示，筒内盛水的深度h=0.3m，圆筒绕其中心轴作等角速度转动。求：（1）水面升至圆筒上缘时的转数；（2）水面的抛物面顶点降至筒底时的转数及此时泼出的水的体积。 解：（1）旋转前后的水体积不变 ，得 抛物线方程： (2）rad/s. 泼出的水量 当受压面是水平面时，其作用点和形心点的关系如何？两者重合 ? ? 某干渠进口为一底孔引水洞，引水洞进口处设矩形平面闸门，其高度ａ=2.5m,宽度b=2.0m。闸门前水深H＝7.0m，闸门倾斜角度为600。如图所示。求作用开闸门上的静水总压力的大小和作用点。 ?? ?解：根据题意，求作用面形心处的水深hc???????????? ?hc=H- a/2* sin600=5.92m ???? A=ab=5.0m2?? ????? P=rhcA=290.08KN ???? yD=yc+Ic/ ycA=6.83+2.6/6.83×5=6.91m???? ???? hＤ＝yD sin600＝5.99 解：作出矩形闸门上的压强分布图，如图所示：底为受压面面积，高度是各点的压强。 　 备注： 梯形形心坐标: ? a上底，b下底 ????? 总压力为压强分布图的体积： ????? 作用线通过压强分布图的重心： 题目：如图所示，单宽圆柱即b=1m，问在浮力Fz的作用下能否没完没了的转动？?解： 一、概念上分析：不能转动。因为所受总压力的作用线通过轴心。（作用力总是垂直作用 ?????? 面，所以通过圆心） ???? 二、计算证明： ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ????? 所以不能转动。 某竖直隔板上开有矩形孔口，如图(a)：高a=1.0