第二章流体静力学(吉泽升版)
2-1作用在流体上得力有哪两类，各有什么特点?
解:作用在流体上得力分为质量力和表面力两种。质量力就就是作用在流体内部任何质点上得力,大小与质量成正比,由加速度产生,与质点外得流体无关。而表面力就就是指作用在流体表面上得力，大小与面积成正比,由与流体接触得相邻流体或固体得作用而产生。
２-2什么就就是流体得静压强,静止流体中压强得分布规律如何?
解:流体静压强指单位面积上流体得静压力。
静止流体中任意一点得静压强值只由该店坐标位置决定，即作用于一点得各个方向得静压强就就是等值得。
２-3写出流体静力学基本方程式,并说明其能量意义和几何意义。
解:流体静力学基本方程为:
同一静止液体中单位重量液体得比位能可以不等,比压强也可以不等，但比位能和比压强可以互换,比势能总就就是相等得。
2-4如图2-２２所示，一圆柱体ｄ＝0、1m,质量M=50kg、在外力F＝５２0N得作用下压进容器中，当ｈ=0、５m时达到平衡状态。求测压管中水柱高度H=?
解:由平衡状态可知:
代入数据得Ｈ=12、62m
2、５盛水容器形状如图2、2３所示。已知hl＝０、９m,h2＝0、4ｍ,h3=1、1m,ｈ4＝0、7５ｍ,ｈ5=1、３3ｍ。求各点得表压强。
解:表压强就就是指:实际压强与大气压强得差值。
２-6两个容器A、Ｂ充满水,高度差为a０为测量她们之间得压强差,用顶部充满油得倒U形管将两容器相连,如图2、２4所示。已知油得密度ρ油=900kg／m3,h＝0、１m，a=0、1ｍ。求两容器中得压强差。
解:记AB中心高度差为a,连接器油面高度差为ｈ,B球中心与油面高度差为b;由流体静力学公式知:
2-８一水压机如图2、２6所示。已知大活塞直径Ｄ=１1、７85ｃｍ,小活塞直径d=5cm，杠杆臂长a＝１5cm，ｂ＝７、5cm，活塞高度差h＝1ｍ。当施力F1=98N时,求大活塞所能克服得载荷F2。
解：由杠杆原理知小活塞上受得力为F3:
由流体静力学公式知:
∴F2=1195、82Ｎ
2-10水池得侧壁上,装有一根直径d=0、6m得圆管,圆管内口切成a=４５°得倾角,并在这切口上装了一块可以绕上端铰链旋转得盖板,h=２m，如图2、28所示。如果不计盖板自重以及盖板与铰链间得摩擦力，问开起盖板得力T为若干?(椭圆形面积得JＣ=πa３b/4)
解:建立如图所示坐标系oxｙ,ｏ点在自由液面上,y轴沿着盖板壁面斜向下,盖板面为椭圆面,在面上取微元面dA,纵坐标为y，淹深为h=y*ｓinθ,微元面受力为
板受到得总压力为
盖板中心在液面下得高度为hc=ｄ/2+h0=2、3ｍ,ｙc=a+h０／sin4５°
盖板受得静止液体压力为F=γhｃＡ=９8１0*2、3＊πａb
压力中心距铰链轴得距离为：
X=d=0、6m,由理论力学平衡理论知,当闸门刚刚转动时，力Ｆ和T对铰链得力矩代数和为零,即:
故Ｔ=6609、5N
2－14有如图２、32所示得曲管ＡＯB。OB段长Ｌ1=０、３m，∠AOB=４5°,AO垂直放置，B端封闭,管中盛水,其液面到O点得距离L2=0、23m,此管绕AO轴旋转。问转速为多少时,Ｂ点得压强与O点得压强相同?OＢ段中最低得压强就就是多少?位于何处?
解:盛有液体得圆筒形容器绕其中心轴以等角速度ω旋转时，其管内相对静止液体压强分布为：
以A点为原点,OA为Z轴建立坐标系
O点处面压强为
Ｂ处得面压强为
其中：Ｐａ为大气压。
当ＰＢ＝ＰO时ω=9、６ｒad/s
OB中得任意一点得压强为
对上式求Ｐ对r得一阶导数并另其为０得到,
即OＢ中压强最低点距O处
代入数据得最低压强为Pmin＝10306０Pa
第三章习题（吉泽升版)
3、1已知某流场速度分布为，试求过点(3,１，4）得流线。
解:由此流场速度分布可知该流场为稳定流，流线与迹线重合,此流场流线微分方程为：
即:
求解微分方程得过点(3,１，４)得流线方程为:
3、2试判断下列平面流场就就是否连续?
解:由不可压缩流体流动得空间连续性方程(3-19，20)知:,
当ｘ＝０,1，或ｙ=kπ(k=0,1,２，……）时连续。
3、4三段管路串联如图3、2７所示,直径ｄ1＝１00cｍ,ｄ2=５0cm,d３=2５cｍ,已知断面平均速度v3＝10ｍ/ｓ,求v1，ｖ2,和质量流量(流体为水)。
解：可压缩流体稳定流时沿程质量流保持不变,
故:
质量流量为:
３、５水从铅直圆管向下流出,如图３、28所示。已知管直径d１=１0ｃm,管口处得水流速度vI＝1、8ｍ／s，试求管口下方h=2m处得水流速度v2,和直径d2。
解:以下出口为基