流体力学 刘鹤年（第二版）第1、2、3、4章课后习题答案 中国建筑(4)

??p04D?2??2?64D4

????0.824?4.9???20264?0.84?801 1000?3.98（kN）

总压力指向上方。 答：（1）容器静止时，作用于顶盖上总压力的大小为2.46kN，方向向下；（2）容器以角速

度?=20r/s旋转时，真空表的读值不变，作用于顶盖上总压力为3.98kN，方向指向上方。

2.21 绘制题图中AB面上的压强分布图。

Ah1h2h2h1BBAAhB

解：

Aρgh1ρgh1ρgh1ρgh2B

Aρg(h2-h1)ρg(h2-h1)BA

Bρgh

2.22 河水深H=12m，沉箱高h=1.8m，试求：（1）使河床处不漏水，向工作室A送压缩

空气的压强是多少？（2）画出垂直壁BC上的压强分布图。

HBACh

解：（1）当A室内C处的压强大于等于水压时，不会发生漏水现象。

∴ p?pC?12??g?117.684kPa （2）BC压强分布图为：

B17.653C0

答：使河床处不漏水，向工作室A送压缩空气的压强是117.684kPa。

2.23 输水管道试压时，压力表的读值为8.5at，管道直径d=1m，试求作用在管端法兰堵

头上的静水总压力。

d

解：P?p?A??44答：作用在管端法兰堵头上的静水总压力为654.7kN。

D2?p?8.5?98.07?1000???12?654.7（kN）

2.24 矩形平板闸门AB，一侧挡水，已知长l=2m，宽b=1m，形心点水深hc=2m，倾角?=45?，闸门上缘A处设有转轴，忽略闸门自重及门轴摩擦力，试求开启闸门所需拉力T。

ThcAbBα解：（1）解析法。

l

P?pC?A?hC?g?bl?1000?9.807?2?1?2?39.228（kN）

bl3IChC222212 yD?yC??????22??2.946（m）

h12?2yCAsin?12C?blsin45sin45sin?对A点取矩，当开启闸门时，拉力T满足：

P?yD?yA??T?lcos??0

??2hll??hP?C???C????sin?12?hC?sin?2??P??yD?yA???sin?? T???lcos?l?cos???2llP????2?2?1?12?hC?sin???12 ??3.9228?l?cos?2?cos45?31.007（kN）

当T?31.007kN时，可以开启闸门。

（2）图解法。

压强分布如图所示：

TP2P1AD1D2B

l?pA??hC?sin452?l?pB??hC?sin452????g?12.68（kPa） ????g?26.55（kPa） ?lb?12.68?26.55??2?1P??pA?pB????39.23（kN）

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