主观题: 作业一:
1、简述流体的形态特征和力学特征。
形态特征:流体随容器而方圆,没有固定的形状。
力学特征:流体主要承受压力,静止流体不能承受拉力和剪力。
2、一封闭水箱如图所示,已知金属测压计读数Pa,金属测
压计中心和容器内液面分别比A点高0.5m和1.5m,试求液面的绝对压强
和相对压强
。
由
得水箱液面的相对压强
绝对压强
或93.1kPa
,
3、如图所示为测量容器中A点压强的真空计。已知试求A点的真空压强
及真空度。
真空计的测压管中压缩空气内压强变化可忽略不计。由题意 得A点真空压强
及真空度
4、如图所示绕铰链C 转动的自动开启式矩形平板闸门。已知闸门倾角为
,宽度为
,闸门两侧水深分别为
和
,
为避免闸门自动开启,试求转轴C至闸门下端B的距离x。
为避免闸门自动打开,由理论力学知必有关系
式中
故
5、利用检查井作闭水试验检验管径
的市政排水管道施工
质量。已知排水管堵头形心高程为256.34m,检查井中水面高程为2
59.04m,试求堵头所受的静水总压力大小。 排水管堵头形心处的相对压强
堵头所受的静水总压力
6、如图所示盛水(重度为 )容器由半径为 R 的两个半球用 N 个螺栓连接而成,已知测压管水位高出球顶 H ,试求每个螺栓所受的拉力 F 。
取上半球为隔离体,由
,得
式中为静止液体作用在上半球面上的总压力的铅垂分力,由上半球面的压力体计算得
故每个螺栓所受的拉力为
7、如图所示水流流经等径直角弯管。已知管径mm,管轴上A、
m
B两点高差400mm,U形水银差压计读数 =300mm,管流速度/s,相对压强两断面间的机械能损失
,。
,试求相对压强
和 A、B
由差压计原理
得
由伯努利方程
考虑到
,得A、B两断面间的机械能损失
m的平底矩形断面渠道的
8、如图所示,为测流需要,在宽度
测流段,将渠底抬高0.3m。若测得抬高前的水深为1.8m,抬高后水面降低0.12m,水头损失求渠道流量。
经率定按抬高后流速水头的一半计算,试
上游水深 据连续性方程
,下游水深
得 (1)
取图示基准面(0-0)、过流断面(1-1、2-2)和计算点(过流断面与液面的交点),从1→2列伯努利方程(
)
得
联立(1)、(2)两式,得
(2)
故渠道流量