太原理工大學第二章流體靜力學(JPG).ppt

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,,4.曲面總壓力的方向,3.總的合力,壓力體:以曲面為底,并由曲面周界各點鉛直向上投影到自由面(液面)或自由液面的延長線的投影體積。壓力體是由三部分構(gòu)成的封閉體積：a.受壓曲面作底面。b.受壓曲面邊界線封閉的面積在自由面或其延長面上的投影面為頂面。c.通過受壓曲面邊界線所作鉛直投射面形成的中間面。,,,Thehorizontalcomponentofforceonacurvedsurfaceequalstheforceontheplaneareaformedbytheprojectionofcurvedsurfaceontoaverticalplanenormaltothecomponent.,Theverticalcomponentofpressureforceonacurvedsurfaceequalsinmagnitudeanddirectiontheweightoftheentirecolumnoffluid,bothliquidandatmosphere,abovethecurvedsurface.,6.二向曲面總壓力計算步驟,（1）將曲面液體總壓力Fp分解成水平分力Fpx和垂直分力Fpz;（2）繪出相應的壓力體圖形。（3）Fpz力等于壓力體夜重，方向由正負壓力體確定；（4）Fpx和Fpz求出后，求合力Fp；（5）總壓力方向；（6）合力作用線與曲面的交點D即為曲面總壓力作用點。,例:儲水容器壁上有三個半球形蓋。已知d=0.5m,h=2.0m,H=2.5m。求作用在每個球蓋上的液體總壓力。,解:1.底蓋分析:底蓋左、右兩半部分水平壓力大小相等,方向相反,故底蓋水平分力為零。其液體總壓力就是曲面總壓力的垂直分力,即,方向向下,2.頂蓋分析:水平分力亦為零,其液體總壓力就是曲面總壓力的垂直分力。,方向向上,3.側(cè)蓋分析:側(cè)蓋水平分力為半球體在垂直面上的投影面積(以d為直徑的圓面積)的液體總壓力,即。,方向向左,垂直分力為側(cè)蓋下半部實壓力體Vp下與上半部虛壓力體Vp上之差的液重,亦即為半球球體體積的水重。,方向向下,側(cè)蓋所受液體總壓力為Fp3為,Fp3垂直指向側(cè)蓋曲面并通過球心。,例:寬為3m,M=6103kg的弧形閘門,其受力面是半徑為1.5m的1/4圓柱面,轉(zhuǎn)軸裝在圓柱面軸心O上,閘門的重心位置在G。試求閘門所受的總壓力大小和方向,以及打開閘門所需要的力矩。,,,,,,,