水处理生物2.3.4章 26页

复习课一主要内容要点静力学静力学基本方程静水总压力（平面、曲面）三大基本方程连续性方程伯努利方程动量方程\n需掌握的知识要点：绪论及静力学部分流体的性质作用于流体的力：惯性、压缩性、膨胀性、黏性流体静力学流体平衡微分方程流体作用于平面和曲面上的力\n作业解答1－10．一个圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，锥体与固定壁的间距为δ＝1mm，全部为润滑油充满，μ＝0.1Pa.s，当旋转角速度ω＝16s－1，锥体底部半径R＝0.3m,高H＝0.5m时，求：作用于圆锥的阻力矩。解：取微元体，微元面积：切应力：阻力：阻力矩：\n压强的计量单位a.应力单位从压强定义出发，国际单位制N/m2（Pa），kN/m2（kPa）。b.大气压单位标准大气压：1标准大气压(atm)=1.013105Pa=101.3kPa工程大气压：1工程大气压(at)=9.8104Pa=98kPac.液柱高水柱高（mH2O）：1atm相当于1at相当于汞柱高（mmHg）：1atm相当于1at相当于d.各单位之间的换算关系\n思考题1：图示两种液体盛在同一容器中，且1<2，在容器侧壁装了两根测压管，试问图中所标明的测压管中水位对否？12\n思考题2：图示水深相差h的A、B两点均位于箱内静水中，连接两点的U形汞压差计的液面高差hm，试问下述三个值hm哪一个正确？hmmAB答案：（3）BA\nhmmABBA12\n作业解答2-17\n作业解答2-30\n作业解答2-33\n如图所示，已知：Z=1m,h=2m,求A点的相对压强，绝对压强和真空压强A点相对压强绝对压强真空压强\n某处设置安全闸门如图所示，闸门宽b=0.6m，高h1=1m，铰接装置于距离底h2=0.4m，闸门可绕A点转动，求闸门自动打开的水深h为多少米。解：当时，闸门自动开启将代入上述不等式得\n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：作用点：合力\n图示为在等截面水管A、B两点处接一U型管差压计，差压计内的工作介质为相对密度为0.8的油，当水在管内流动时，测得Δh=200mm，h1=300mm，h2=600mm，试求A、B两点的压差，并判断水在管内的流动方向。\n需掌握的知识要点：流体的运动及动力学部分\n3-7已知流速场ux=2t+2x+2y,uy=t－y+z,uz=t+x－z.求流场中x=2,y=2,z=1的点在t=3时的加速度（m/s2）。作业解答解：\n作业解答3-8已知流速场ux=xy3,,uz=xy,试求：（1）点（1，2，3）的加速度；（2）是几元流动；（3）是恒定流还是非恒定流；（4）是均匀流还是非均匀流？\n（1）（2）二元流动（3）恒定流（4）非均匀流\n矩形断面的平底渠道，宽度B为2.7m，渠底在某断面处抬高0.5m，抬高前的水深为2m，抬高后水面降低0.15m，如忽略边壁和底部阻力，试求：（1）渠道的流量Q；（2）水流对底坎的推力R。解：(1)取1.2断面,列伯努利方程：由连续性方程两式联立(2)列动量方程水流对底坎的推力R=-R’,大小为22.42KN,方向水平向右.\n为了测量石油管道的流量，安装文丘里流量计。管道直径d1=200mm，流量计喉管直径d2=100mm，石油密度ρ=850kg/m3，流量计流量系数μ=0.95。现测得水银压差计读数hp=150mm，问此时管中流量Q多大？\n[例题]一救火水龙带，喷嘴和泵的相对位置如图所示。泵出口压力（A点压力）为2个大气压（表压），泵排出管断面直径为50mm；喷嘴出口C的直径20mm；水龙带的水头损失设为0.5m；喷嘴水头损失为0.1m。试求喷嘴出口流速、泵的排量及B点压力。泵例题示意图\n[解]取A、C两断面写能量方程：通过A点的水平面为基准面，则；（在大气中）；水的重度重力加速度；水柱，即将各量代入能量方程后，得\n解得喷嘴出口流速为。而泵的排量为为计算B点压力，取B、C两断面计算，即通过B点作水平面基准面，则代入方程得解得压力\n水由水箱经一喷口无损失地水平射出，冲击在一块铅直平板上，平板封盖着另一油箱的短管出口。两个出口的中心线重合，其液位高分别为h1和h2，且h1=1.6m，两出口直径分别为d1=25mm,d2=50mm，当油液的相对密度为0.85时，不使油液泄漏的高度h2应是多大（平板重量不计）？\n解：建立水箱液面与喷口的能量方程，按照题意有，则水射流的速度为取图示射流边界为控制体，根据动量原理，平板对射流的作用力为此力即为射流对平板的作用力P1，此外，平板另一侧所受到的静止油液的总压力为P2，为保持平板对油箱短管的密封作用，须使平板在水平方向保持静止状态，根据水平方向力的作用情况，则有即\n为了形象地反映总流中各种能量的变化规律，可将能量方程用图形表示。纵坐标长度（方程各项都具有长度因次），铅垂方向横坐标流程坐标，管道：轴线；明渠：渠道底，并都将建筑物（管道、明渠）轮廓一并画出。代表点过水断面上，各点位置水头、压强水头不同，所以，要在过水断面选取代表点。管道：管中心明渠：自由表面。