4 Силы давления жидкости на криволинейные стенки

4.151 В закрытом резервуаре, заполненном бензином, круглое донное отверстие закрыто полусферической крышкой радиусом r = 0,3 м. Глубина заполнения резервуара Н = 2,0 м (рис. 3.32).

Определить величину, направление и точку приложения силы давления бензина на полусферическую поверхность при условии: а) рабс = 91,3 кПа;        б) рабс = 81,8 кПа.

Принять плотность бензина ρбенз = 720 кг/м³.В закрытом резервуаре, заполненном бензином, круглое донное отверстие закрыто полусферической крышкой радиусом r = 0,3 м. Глубина заполнения резервуара Н = 2,0 м (рис. 3.32). Определить величину, направление и точку приложения силы давления бензина на полусферическую поверхность при условии: а) рабс = 91,3 кПа;        б) рабс = 81,8 кПа. Принять плотность бензина ρбенз = 720 кг/м³.

Ответ: а) R = 1697 Н, уц.т. = 0,410 м, сила направлена вниз; б) R = 986 Н, уц.т. = 0,156 м, сила направлена вверх.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


4.152 В закрытом резервуаре, заполненном бензином, круглое донное отверстие закрыто полусферической крышкой радиусом r. Глубина заполнения резервуара Н (рис. 3.32).

Определить величину, направление и точку приложения силы давления бензина на полусферическую поверхность при условии, что абсолютное давление на поверхности бензина равно рабс .

Принять плотность бензина ρбенз = 720 кг/м³.В закрытом резервуаре, заполненном бензином, круглое донное отверстие закрыто полусферической крышкой радиусом r. Глубина заполнения резервуара Н (рис. 3.32). Определить величину, направление и точку приложения силы давления бензина на полусферическую поверхность при условии, что абсолютное давление на поверхности бензина равно рабс . Принять плотность бензина ρбенз = 720 кг/м³.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант r, мм Н, м рабс, кПа
а 300 2,0 91,3

Ответ: R = 1697 Н, уц.т. = 0,410 м, сила направлена вниз.

Варианты задачи: б, в.

Учебник: Часс С. И. Гидравлика. Гидромеханика. Сборник задач и контрольных заданий. УГГУ Екатеринбург 2009.pdf


4.153 Построить тело давления и определить величину и направление силы гидростатического давления воды на полусферическую крышку диаметром d = 1,0 м, Н = 2,0 м (рис.4.8).Построить тело давления и определить величину и направление силы гидростатического давления воды на полусферическую крышку диаметром d = 1,0 м, Н = 2,0 м (рис.4.8).

Учебник: Суров Г.Я. Гидравлика в примерах и задачах Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет 2010.pdf


4.154 Водонапорный бак оборудован устройством для ограничения уровня воды в виде полусферического клапана А диаметром d = 150 мм, соединённого тягой с цилиндрическим поплавком В диаметром D = 400 мм.

При повышении уровня воды выше предельного значения погружение поплавка достигает такой величины, при которой выталкивающая сила для поплавка превышает силу давления воды на клапан и силу тяжести устройства. Клапан открывается, через донное отверстие сбрасывается часть воды. При снижении уровня воды клапан закрывается (рис. 3.5).

Определить расстояние h от дна резервуара до низа поплавка, при котором будет обеспечена глубина заполнения Н = 4,0 м. Сила тяжести устройства G = 125 Н.Водонапорный бак оборудован устройством для ограничения уровня воды в виде полусферического клапана А диаметром d = 150 мм, соединённого тягой с цилиндрическим поплавком В диаметром D = 400 мм. При повышении уровня воды выше предельного значения погружение поплавка достигает такой величины, при которой выталкивающая сила для поплавка превышает силу давления воды на клапан и силу тяжести устройства. Клапан открывается, через донное отверстие сбрасывается часть воды. При снижении уровня воды клапан закрывается (рис. 3.5). Определить расстояние h от дна резервуара до низа поплавка, при котором будет обеспечена глубина заполнения Н = 4,0 м. Сила тяжести устройства G = 125 Н.

Ответ: h = 3,34 м.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


4.155 Отверстие в дне сосуда, содержащего масло плотностью ρ = 830 кг/м³, закрыто конической пробкой высотой а = 0,1 м и диаметрами основания D = 100 мм и d = 50 мм (рис. 15). Пробка укреплена на штоке диаметром d1 = 25 мм, уровень масла расположен выше пробки на b = 0,05 м, а показание манометра рм = 10 кПа. Собственным весом пробки и трением в сальнике пренебрегаем. Определить:

1) начальное усилие, необходимое для подъема пробки;

2) давление рм при котором усилие Р станет равным нулю.Отверстие в дне сосуда, содержащего масло плотностью ρ = 830 кг/м³, закрыто конической пробкой высотой а = 0,1 м и диаметрами основания D = 100 мм и d = 50 мм (рис. 15). Пробка укреплена на штоке диаметром d1 = 25 мм, уровень масла расположен выше пробки на b = 0,05 м, а показание манометра рм = 10 кПа. Собственным весом пробки и трением в сальнике пренебрегаем. Определить: 1) начальное усилие, необходимое для подъема пробки; 2) давление рм при котором усилие Р станет равным нулю.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ


4.156 Отверстие в дне сосуда, содержащего масло относительной плотностью δ = 0,83, закрыто конической пробкой с размерами D = 100 мм, d = 50 мм и а = 100 м, укрепленной на штоке диаметром d1 = 25 мм. Уровень масла расположен выше пробки на расстоянии b = 0,05 м.

  1. Определить начальное усилие Р, необходимое для подъема пробки при избыточном давлении в сосуде М = 10 кПа.
  2. Найти избыточное давление М, при котором усилие Р окажется равным нулю.

Массой пробки и трением в сальнике пренебречь.Отверстие в дне сосуда, содержащего масло относительной плотностью δ = 0,83, закрыто конической пробкой с размерами D = 100 мм, d = 50 мм и а = 100 м, укрепленной на штоке диаметром d1 = 25 мм. Уровень масла расположен выше пробки на расстоянии b = 0,05 м. Определить начальное усилие Р, необходимое для подъема пробки при избыточном давлении в сосуде М = 10 кПа. Найти избыточное давление М, при котором усилие Р окажется равным нулю. Массой пробки и трением в сальнике пренебречь.

Ответ: Р = 13,1 Н, М = 1,04 кПа.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf


4.157 Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.

Таблица 1 – Исходные данные

№ варианта № рисунка l, м h, м Н, м R, м
4 4.4 0,5 0,4 0,8 1,6

Методические указания.pdf


4.158 Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.

Таблица 1 – Исходные данные

№ варианта № рисунка l, м h, м Н, м R, м
5 4.5 0,4 1,2 2 1,6

Методические указания.pdf


4.159 Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.

Таблица 1 – Исходные данные

№ варианта № рисунка l, м h, м Н, м R, м
6 4.6 1,5 1,2 1,8 0,8

Методические указания.pdf


4.160 Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.

Таблица 1 – Исходные данные

№ варианта № рисунка l, м L, м h, м R, м
8 4.8 1,2 2 1,4 1,6

Методические указания.pdf