水力学1第二次作业 (1)

F A 1150 0.8 0.2 184 N
f
0.6（1）容积为4m3的水，当压强增加了5个大气 压时容积减少1升，试求该水的体积模量K。
（2）又为使水的体积相对压缩1／1000，需要增 大多少压强？
解：（1）体积模量K等于体积压缩率k的倒数
dV k V
dp
K Vdp dV
K
Vdp dV
FL
FP F1
F2 FG
Ff
1－13解：
设水体作用在闸门上的静水压力为FP FP＝b
h1 10 Lsin 8.2613m
25cm 1
1－6解：
情况1：设当P1=P2时左边液面到交界面的垂距为h1，右 边液面到交界面的垂距为h2
h h 得：
g
W
1
g 2
情况2：当交界面下降25cm后
因为粗细管面积比为50：1，当细管下降25cm时左边粗管 上升0.5cm，右边粗管下降0.5cm
P h P h 得： g( 0.255) g( 0.245)
4 5 98 103
1.96106 kPa
（2）体积相对压缩 1 即 dV 1
1000 V 1000
由公式K V dp 1000dp 1.96106 kPa dV
解得dp 1.96103 kPa
即需要增加压强1.96103 kPa
第一章作业
1-2 盛有同种介质（容
重ρA= ρB=11.lkN／m3）
C点和D点的压强相等 由巴斯加原理有：
PC PD
PA gh
27.439KN / m2
1-5 今采用三组串联的U形水银测压计测量高压水管中压强， 测压计顶端盛水。当M点压强等于大气压强时，各支水银面 均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在 0-0平面以上的读数为h。
1 2
h
1－3解：
（1）由两种油的重量相同有
m m V V g g g
g
1
2
11
2
2
1gS1h1 2 gS2h2
即 1h1＝2h2
再由 h1 h2＝5m
解得 h1＝2.86m h2＝2.14m
（2）左侧测压管内油面与将上升至与油桶内轻油 油面等高，即油面与桶底的垂距为5m
设右侧测压管内油面与桶底的垂距为h，则
空度为：
5.89kPa
AK
a
A
P P P 5.37kPa
BK
a
Bຫໍສະໝຸດ Baidu
存在真空度所以A、B两点存在真空
1-3 图示一圆柱形油 桶，内装轻油及重油。 轻油容重γ1为6.5kN／ m3，
重油容重γ2为8.7kN／ m3，当两种油重量相 等时，求：
（1）两种油的深度h1 及h2为多少？
（2）两测压管内油面 将上升至什么高度？
截面积A=50a的圆筒，
2
左支内盛水(ρwg=9800N/m3)，
右支内盛油( ρog=9310N/m3），
h1
左右支顶端与欲测压差处相接。当 p1=p2时，右支管内的油水交界面在x-x h1+0.255m
水平面处，
1
试计算右支管内油水交界面下降25cm 时，（p2-p1）为若干？
3
h2
h2+0.245m
1
W
1
2
O
2
P P h h g( 0.255) g( 0.245)
2
1
W
1
O
2
218.05Pa
1-7 盛同一种液体的两容器，用两根U形管差压计连
接A；。下上部部差差压压计计内A盛内密盛度密为度为B的A液的体液，体液，面液高面差高为差为B。
求容器内液体的密度 （用 A、B及A、B表示） 。
1gh1 2 gh2＝ gh
h＝ 1gh1 2 gh2 ＝4.28m g
1 2
h
1-4 在盛满水的容器 盖上，加上6154N的 荷载G（包括盖重）， 若盖与容器侧壁完全 密合，
试求A、B、C、D各 点的相对静水压强 （尺寸见图）。
1－4解：
荷载G作用在AB液面上
得
PA
PB
F S
G ＝7.8355KPa S
的两容器，其中心点A、B 位于同一高程，今用U形 差压计测定A、B点之压差 （差压计内盛油，容重
ρ0＝8.5kN／m3），A点
还装有一水银测压计。其 它有关数据如图题1-2所 示。问：
1. A、B两点之压差
为多少？
2. A、B两点中有无
真空存在，其值为多少？
1
2C
3
1 D2
1-2解：
P h P h （1） 由图知道A点和B点的压差等于C点和D点的压差，
1-1断面为等压面，得
C
g
0
1
D
g
B
1
P P P P h h 所以 g g 0.52kPa
B
A
D
C
B
1
0
1
（2）由A点在的等压面知
P P A、B两点绝
对压强为：
gh gh 92.11kPa
A
3
m
A
P P 0.52Kpa 92.63kPa
B
A
P P P A、B两点真
1 A
1 B
C 2
D 2
1－7解：图上设点ABCD
由上差压计1-1等 压面可得：
PA AgA PB gA
11
A
B
PA PB AgA gA
C
D
由下差压计2-2等 PC BgB PD gB
压面可得：
PC PD gB BgB
2
2
由于两容器溶液相同，AC的高差等于BD的高差，
所以AC之间压差等于BD之间压差
即： PA PC PB PD PA PB PC PD
AgA gA gB BgB
(AA BB)
(A B)
1-11
1-13 小型水电站前池
进入压力管道的进口
处装有一矩形平板闸 门，长L为1.8m，宽b 为2.5m，闸门重1860N， 倾角α为75°，闸门与 门槽之间摩擦系数f为 0.35，求启动闸门所需 的拉力？
试求M点的压强？
42
6 5 3 1h
p 0 2 gh
1
m
p p 2 gh
2
1
p p 2 gh
3
2
m
p p 2 gh
4
3
p p 2 gh
5
4
m
p p p gh
M
6
5
6 gh 5 gh
m
750.68hkPa
1-6 一U形差压计如图题1-6所示，下端
为横截面积等于a的玻璃管，顶端为横
0-5 如图所示有一0.8m×0.2m的平板在油面上作水平 运动，已知运动速度u=1m/s，平板与固定边界的距离 δ=1mm，油的动力粘度为1.15Ps·s，由平板所带动的 油的速度成直线分布，试求平板所受阻力。
解：du u - 0 dy
1 1
1000
1 s
1000
du u 1.151000 1150 N / m2 dy