太原理工大学 第二章 流体静力学(JPG)04 (7).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.,曲面总压力的方向,3.,总的合力,压力体,:,以曲面为底,并由曲面周界各点铅直向上投影到自由面,(,液面,),或,自由液面的延长线的投影体积。,压力体是由三部分构成的封闭体积：,a,.,受压曲面作底面。,b,.,受压曲面边界线封闭的面积在自由面,或其延长面上,的投影面为顶面。,c,.,通过受压曲面边界线所作铅直投射面形成的中间面。,The horizontal component of force on a curved surface equals the force on the plane area formed by the projection of curved surface onto a vertical plane normal to the component.,The vertical component of pressure force on a curved surface equals in magnitude and direction the weight of the entire column of fluid,both liquid and atmosphere,above the curved surface.,6.,二向曲面总压力计算步骤,（,1,）将曲面液体总压力,F,p,分解成水平分力,F,px,和垂直分力,F,pz,;,（,2,）绘出相应的压力体图形。,（,3,）,F,pz,力等于压力体夜重，方向由正负压力体确定；,（,4,）,F,px,和,F,pz,求出后，求合力,F,p,；,（,5,）总压力方向；,（,6,）合力作用线与曲面的交点,D,即为曲面总压力作用点。,例,:,储水容器壁上有三个半球形盖。已知,d=0.5m,h=2.0m,H=2.5m,。求作用在每个球盖上的液体总压力。,解,:,1.,底盖分析,:,底盖左、右两半部分水平压力大小相等,方向相反,故底盖水平分力为零。其液体总压力就是曲面总压力的垂直分力,即,方向向下,2.,顶盖分析,:,水平分力亦为零,其液体总压力就是曲面总压力的垂直分力。,方向向上,3.,侧盖分析,:,侧盖水平分力为半球体在垂直面上的投影面积,(,以,d,为直径的圆面积,),的液体总压力,即。,方向向左,垂直分力为侧盖下半部实压力体,V,p,下,与上半部虚压力体,V,p,上,之差的液重,亦即为半球球体体积的水重。,方向向下,侧盖所受液体总压力为,F,p,3,为,F,p,3,垂直指向侧盖曲面并通过球心。,例,:,宽为,3m,M=610,3,kg,的弧形闸门,其受力面是半径为,1.5m,的,1/4,圆柱面,转轴装在圆柱面轴心,O,上,闸门的重心位置在,G,。试求闸门所受的总压力大小和方向,以及打开闸门所需要的力矩。,