流体静力学基础.ppt

******************************************解题步骤

②求压力中心因代入公式面积惯距，得而且压力中心D在矩形的对称轴上。CDblClDhC第63页,共79页，星期六，2024年，5月解题步骤闸门宽b=1.5m，代入公式ρgh1ρg(h1+h)eD图b2.图解法先绘相对压强分布图，见图b。压强分布图的面积，得因压强为梯形分布，压力中心D离底的距离e为lD第64页,共79页，星期六，2024年，5月解题步骤如图b所示，或而且压力中心D在矩形的对称轴上。第65页,共79页，星期六，2024年，5月例2-5如图所示，涵洞进口设圆形平板闸门，其直径d=1m，闸门与水平面成倾角并铰接于B点，闸门中心点位于水下4m，门重G=980N。当门后无水时，求启门力T（不计摩擦力）第66页,共79页，星期六，2024年，5月首先分析平板闸门所受的力，有重力G、静水压力P以及启门力T，根据开启闸门时三者绕B点转动的力矩达到平衡即可求得启门力T。解题步骤解：DP第67页,共79页，星期六，2024年，5月解题步骤下面求静水压力P及其作用点位置由题可知代入公式作用点D位于如图所示的位置，可利用公式求得，其中圆形平板绕圆心转动的面积惯矩则DPlDlC第68页,共79页，星期六，2024年，5月解题步骤重力作用线距转动轴B点的距离启门力T到B点的距离由力矩平衡方程解得DPlDlC因此可求得D距转动轴B点的距离l2l1第69页,共79页，星期六，2024年，5月*§2.6静止流体作用在平面上的力例2-6右图所示为一水下闸门，若闸门几何中心离水面1.25米，固定闸门的铰链离水面1米，求：1）水作用在闸门上的合力；2）相对压力中心的位置在何处？3）若使闸门不被打开，在铰链0.5米的A点至少需要加多大的力？（水的密度为1000kg/m3）第70页,共79页，星期六，2024年，5月*§2.7静止流体作用在曲面上的力仅研究静止液体作用在圆柱形曲面的情况。已知：重度为?静止液体作用在水平母线为b的圆柱形曲面AB部分上，自由液面上压力为p0。在AB上取微小的线段dl，dl深度为h，对应一微小面积dA=b·dl。第71页,共79页，星期六，2024年，5月*§2.7静止流体作用在曲面上的力结论：流体作用在曲面上合力的水平分量等于曲面的垂直投影面积与垂直投影面的几何中心处的静压力的乘积。若忽略液体自重，则第72页,共79页，星期六，2024年，5月*§2.7静止流体作用在曲面上的力结论：流体作用在曲面上合力的垂直分量等于自由液面上的压力与曲面水平投影面面积加上压力体内流体的重量。若忽略液体自重，则第73页,共79页，星期六，2024年，5月*§2.7静止流体作用在曲面上的力流体静压力作用在固体壁面上的力（忽略液体自重）1）固体壁面为平面2）固体壁面为曲面合力在某个方向上的分力等于流体静压力与曲面在该方向的垂直面内投影面积的乘积。第74页,共79页，星期六，2024年，5月*§2.8流体静压力的测量一、单管测压计最简单的测压计。内径大于5mm的直玻璃管，一端通测压点，一端直接通大气。优点：简单缺点：不能用来测很高的压力第75页,共79页，星期六，2024年，5月*§2.8流体静压力的测量二、U形管测压计U形管一端通测压点，一端直接通大气。测气体压力时，U形管中装水或酒精；测液体压力时，U形管中装水银或其他重液。注意：测气体压力时，因为?1?2，所以第76页,共79页，星期六，2024年，5月*§2.8流体静压力的测量三、U形管压差