作业解答 2-29.如图,a=60,上部油深h=1m,下部水深h=2m,y油=784N/m 求:单位宽度上得静压力及其作用点。 解:合力 A P=Q6 h油 h C 油 +y水h1 sin6007油 h 2sin6002 sin 60 水 45.26kN 60 作用点: P sin 600=4.5kN B h1=2.69m A P2=2y水 =22.65kN sin 60 C h2=0.77n B=7油h 18.IN sing h3=1.155m 对B点取矩:P1h1+P2h2+P3h3=Phb l115n D 3- h sin60=2.03m
作业解答 2－29．如图， ，上部油深h＝1m，下部水深h1＝2m， 求：单位宽度上得静压力及其作用点。 解 ： 0 = 60 3 油 = 7.84kN / m 45.26kN 2 sin60 sin60 1 2 sin60 1 0 1 0 1 0 1 ＝ 油 水 ＋ 油 h h h h h h P b = + = h m kN h P h 2.69 4.5 2 sin60 1 ' 1 1 0 = 作用点： = 油 = 合力 h h m h m D D D 3 sin60 2.03 1.115 B P h P h P h Ph ' 0 ' ' D ' 3 3 ' 2 2 ' 1 1 = − = = 对 点取矩： + + = h m kN h P h 0.77 22.65 2 sin60 1 ' 2 0 1 2 1 = = 水 = h m kN h P h 1.155 18.1 sin60 ' 3 0 1 3 = = 油 =
3-1:有一等直径的虹吸管: (1)试定性会出当通过实际水流时的总水头线和测管水头线 (2)在图上标出可能产生的负压区; (3)在图上标出真空值最大的断面。 恒定水位 虹吸管 恒定水位 截门 息总水头线 测管水头线v2n2g (1)总水头线和测压管水头线 (2)全部都可能为负压区 (3)A一A断面真空值最大
3－1：有 一 等 直 径 的 虹 吸 管： （1） 试 定 性 会 出 当 通 过 实 际 水 流 时 的 总 水 头 线 和 测 管 水 头 线； （2） 在 图 上 标 出 可 能 产 生 的 负 压 区； （3） 在 图 上 标 出 真 空 值 最 大 的 断 面。 H d 恒定水位 虹 吸管 截门 总水头线 测管 水头线 v /2g 2 A d 恒定水位 A v /2g 2 （1） 总 水 头 线 和 测 压 管 水 头 线 （2） 全 部 都 可 能 为 负 压 区 （3）A－A 断 面 真 空 值 最 大
3-21)试定性绘出当实际水流通过图示管道时的总水头线 和测压管水头线; 2〕在图上标注可能的负压区; 3)在图上标注真空值最大的断面。d=√22 恒定 截门 测压管 截J 大气出流 恒定 212g 截 总水头线 测管水头线口h 测压管 截门v1/2 负压区 大气出流
3－2 1）试 定 性 绘 出 当 实 际 水 流 通 过 图 示 管 道 时 的 总 水 头 线 和 测 压 管 水 头 线； 2〕 在 图 上 标 注 可 能 的 负 压 区； 3〕 在 图 上 标 注 真 空 值 最 大 的 断 面。 大气出流 截门 测 压管 截门 2 d 恒定 1 d d1 = 2d2 负 压区 总水头线 测管 水头线 大气出流 截门 测 压管 截门 2 d 恒定 1 d v 1 /2g 2 v /2g 2 2 v 1 /2g 2
3-3:注液瓶为了使下部管口的出流量不随时间而变,在上部瓶塞中 插人通气管,试分析出流量恒定的原理和调节。 原理:出流时,水面下降,但通气管下 端处的压强维持为大气压 即通过该处的水平面维持为零压面, 由,Q=M2H因为H=a不变,所以 流量恒定 调节:水面不低于通气管下 端处,即水面高度不小于a, 流量恒定
3－3：注 液 瓶 为 了 使 下 部 管 口 的 出 流 量 不 随 时 间 而 变， 在 上 部 瓶 塞 中 插 人 通 气 管， 试 分 析 出 流 量 恒 定 的 原 理 和 调 节。 p 0 h a Q Q = A 2gH H = a 调 节: 水 面 不 低 于 通 气 管 下 端 处， 即 水 面 高 度 不 小 于a， 流 量 恒 定。 原 理： 出 流 时， 水 面 下 降， 但 通 气 管 下 端 处 的 压 强 维 持 为 大 气 压， 即 通 过 该 处 的 水 平 面 维 持 为 零 压 面， 由， 因 为 不 变， 所 以 流 量 恒 定
3-4:烟囱直径止1.2m,通过烟气流量g=6068m/烟气密度p=07kg/q3 空气密度P=12kg/m,烟囱的压强损失=bbHp 为了保证 g 进口断面的负压不小于10mm水柱,试计算烟囱的最小高度H。(设 进口断面处的烟气速度≈0) 解:以进口为1-1断面,出口为2-2断面,过1-1 形心的水平面为基准面,列气体能量方程: P1+P+(pn-p)g(22-21)=p2+P+pL12 =022-∠1=H,p2=0 由题意又 2 H V P1+(p-p)gh= 代人(1)式,有 P,+p 001Pnog+22 g(Pn-p)-00a2Pg(P-P)-00-2P G 150×10 =6086m3/2=2= 6.068 =5368m/s 其中 P9.81×0.7×3600 (12)2 代人得 0.01×9810+ (5.368)2 =23.25m (烟囱的最小高度) 981(1.2-0.7)-0.03×(5.368)2 0.7 12
3－4：烟 囱 直 径d=1.2m, 通 过 烟 气 流 量 , 烟 气 密 度 ， 空 气 密 度 ， 烟 囱 的 压 强 损 失 为 了 保 证 进 口 断 面 的 负 压 不 小 于10mm 水 柱， 试 计 算 烟 囱 的 最 小 高 度H。（ 设 进 口 断 面 处 的 烟 气 速 度 ） 6.068m s 3 Q = 3 = 0.7kg m 3 a = 1.2kg m g V d H pL 2 0.03 2 = 0 H d 解：以 进 口 为1－1 断 面， 出 口 为2－2 断 面， 过1－1 形 心 的 水 平 面 为 基 准 面， 列 气 体 能 量 方 程： (1) 由 题 意 又 代 人(1) 式, 有 其 中 代 人 得 （ 烟 囱 的 最 小 高 度） 1 2 2 ( ) ( ) 2 2 2 2 1 2 2 1 1 − + + a − − = + + pL V g Z Z p V p V1 = 0 Z2 − Z1 = H, p2 = 0 2 0.03 2 ( ) 2 2 2 2 1 V d V H p + a − gH = + 2 1 ( ) 0.03 2 0.01 2 1 ( ) 0.03 2 2 2 2 H O 2 2 2 2 2 1 2 V d g g V V d g V p H a a − − + = − − − + = 5.368m s (1.2) 4 6.068 6.086m s, 9.81 0.7 3600 150 10 2 2 3 3 = = = = = = A Q V g G Q 23.25m 0.7 2 (5.368) 1.2 1 9.81(1.2 0.7) 0.03 (5.368) 2 0.7 0.01 9810 2 2 = − − + H =