水力学与桥涵水文(5)
发布时间:2021-06-09
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13、测量压强的仪器主要类型有:液体测压计,金属压力表和其他非电量,电测仪表。
14、测量压强常见仪器
测压管(测较小地强)、水银测压计(做成U型以便存放水银)、低压测压计
、水银压差计、金属压力表
15、静水压力的计算方法:解析法和图解法。
解析法:
(1)静水总压力的大小
作用在任意形状平面上总压力的大小等于该平面面积与其形心处点的静水压强的积,即
即 (2)静水总压力的方向:静水总压力的方向垂直于受压面。
(3)静水总压力的作用点:总压力的作用点(压力中心)D的坐标为(x ,y ) 式中:Pc是平面形心处的静水压强hc是平面形心C在液面下的淹没深度yd是压力中心D距OX轴的距离yc 形心距ox轴的距离;Ic为面积A对过形心C的水平轴的惯性距,矩形平面的Ic=bh?0?6/12,圆形断面的 ;E为偏心矩,即压力中心D到形心C的距离。
(4)适应性:对于上、下两边不是水平的矩形平面(如涵管进口的圆形闸门),由于确定其压强分布的体积和重心比较麻烦,因此常用解析法求解。
图解法:
(1)静水总压力的大小
对于矩形平面,就用静水压强分布 可以求出作用在平面上的静水总压力的大小为(推导过程见课本P25)
式中: 是静水压强分布图的面积,b和L是矩形平面的水平宽度和长度,h1和h2分别是矩形平面上边和底边的水深。
(2)静水总压力的方向
根据静水压强垂直于受力面及平行力系的合成原理,静水总压力的方向必然垂直于受力面。
(3)静水总压力的作用点
静水总压力是平行力系的合成,根据静水压强的特性,静水总压力的方向垂直指向该平面。静水总压力的作用点(又称压力中心)位于纵向对称轴上,口到底边的距离为e,这样作用在平面上静水总压力的三个要素——大小、方向、作用点都可以确定了。在应用式进行计算时需要注意h1和h2的含义。
(4)适应性
一般来说,对上、下两边为水平的矩形平面,不管它在水下深度,也不管它的方位如何,求作用于该平面上的静水总压力大小和作用点时,用图解法较方便。
第三章 水动力学基础
一、学习要点:
1、液体运动的分类和概念。
2、恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程及其应用是本章的重点,也是本课程讨论工程水力学问题的基础。
3、恒定总流的连续性方程的形式及其应用条件。
4、恒定总流能量方程的应用条件和注意事项,并会用能量方程进行水力计算。
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