流体力学第二章习题解答解析.docx

第2章流体静力学 大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg)水面以下7.6m深处的绝对压力 为多少？ 知：Pa =100.66KPa 「水=1 0 0kg/m h = 7.6m 求：水下h处绝对压力 P p = Pa 亠■ gh 解=100.6+9.807x1000x7.6 解: =175KPa 烟囱高H=20m烟气温度ts=300C,压力为ps,确定引起火炉中烟气自动 流通的压力差。烟气的密度可按下式计算：p= (1.25-0.0027t s) kg/m3，空气p =1.29kg/m3。 解：把 ts =300 C代入 d =(1.25-0.0027ts)kg/m3得 :;=(1.25-0.0027ts)kg/m3 = (1.25-0.0027 300)kg / m3 =0.44kg / m3 压力差.卩=(嘉-①gH , 把=1 . k2 g9 3 m,/ =0.44kg/m3/ g =9.8N/kg , H =20m分别代入上式可得 p= ( a-s)gH =(1.29-0.44) 9.8 20Pa -166.6Pa 已知大气压力为 98.1kN/m2。求以水柱高度表示时： (1)绝对压力为 117.2kN/m2时的相对压力；(2)绝对压力为68.5kN/m2时的真空值各为多少？ 解: (1)相对压力：pa =p-p 大气=117.72-98.1=19.62KN/ m2 3 3 以水柱高度来表示： h= pa/ g =19.62* 10 / (9.807* 10 ) =2.0m 2 (2)真空值：pv=Pa_p=98.1 -68.5=29.6KN / m 以水柱高度来表示：h= pa/ g =29.6* 103 / (9.807* 10’) =3.0m 2.4 如图所示的密封容器中盛有水和水银，若 A点的绝对压力为300kPa,表 面的空气压力为180kPa,贝S水咼度为多少？压力表 B的读数是多少? 解: 水的密度1000 kg/m 3，水银密度 13600 kg/m 3 a 点的绝对压力为： Pa 二 P。? h2ogh ? ‘Hgg(0.8) 300 103=180 103+1000 9.8 h+13600 9.8 0.8 --ti 求得：h=1.36m 岂ion 压力表B的读数 Pg 二 p — pa=（300—101）KPa=199KPa II 2.5 如图所示，在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载 F=5788N已知h1=50cm h2=30cm d=0.4cm,油密度 p 油=800kg/m3水银密度 p Hg=13600kg/m3，求 U型管中 水银柱的高度差H。 解：盖上压强p, =F 5俨 =46082.8Pa S 0.2 P1 Ggh 湎2 PHgg 46082.8 1000 9.807 0.5 800 9.807 0.3 13600 汇 9.807 水 油 r 汞 Ik :0.4m 2.6 如右图所示为一密闭水箱，当 U形管测压计的读数为12cm时，试确定压 力表的读数。 解:容器内真空压强：p0=13600 9.8 0.12 = 16005.24 压力表的读数 Pg = P - P。 =Ggh-P。 = 9.807 3 1000-16005.24 = 13415.8Pa 2.7 如图所示，一密闭容器内盛有油和水，并装有水银测压管，已知油层 hi=30cm h2=50cm h=40cm 油的密度 p 油=800kg/m3，水银密度 p Hg=13600kg/m3 求油面上的相对压力。 解:设油面的绝对压力为 p 在水和汞接触面上有如下压力平衡关系： Pa ‘Hgg(hi h2 - h)二 p 油gh 水gh2 则油面的相对压力 P_ Pa 二 Hgg(h h2 - h)-「油gh 八水gh p-Fa = 13600 9.807 0.4-800 9.807 0.3-1000 9.807 0.5 二 46093pa 2.8 如图所示，容器A中液体的密度p A=856.6kg/m3，容器 B 中液体的密度 p B=1254.3kg/m3, U形差压机中的液体为水银。如果 B中的压力为 200KPa求A中的压力。 解：设水银U形管两边的水银面分别为1、2,则有 =Pb - ?bgh^200KPa - 1254.3kg/m3 9.807 5m 10‘KPa = 138.5KPa 3 _3 P2 二R-贡gh =138.5KPa-13600kg/m 9.807 0.04 10 KPa=133.2KPa PA 二 P2 Agh =133.2KPa 856.6kg/m3 9.807 2m 10^ KPa = 150.3KPa P Pe =Pd P酒 gh3 R 2.9 U形管测压计与气体容器 K相连，如图