4 Силы давления жидкости на криволинейные стенки

4.11 Определить минимальную толщину стенок стального резервуара е (σ=13734·104 Па=137, 34 МПа) радиусом R, заполненного водой, если глубина воды в резервуаре h (схема 3.19).Определить минимальную толщину стенок стального резервуара е (σ=13734·104 Па=137, 34 МПа) радиусом R, заполненного водой, если глубина воды в резервуаре h (схема 3.19).

Таблица 3.1 — Исходные данные к задаче

Исходные данныеНомер варианта
4
Глубина жидкости h, м3,6
Радиус элемента R, м4,6


4.12 Определить силу Р полного давления на торцевую плоскую стенку и на боковую поверхность цилиндрической цистерны диаметром D и длиной l, если уровень жидкости в цистерне находится на расстоянии H от дна. Цистерна герметически закрыта, и избыточное давление паров жидкости на свободную  поверхность составляет p0  (рис.8).Определить силу Р полного давления на торцевую плоскую стенку и на боковую поверхность цилиндрической цистерны диаметром D и длиной l, если уровень жидкости в цистерне находится на расстоянии H от дна. Цистерна герметически закрыта, и избыточное давление паров жидкости на свободную поверхность составляет p0 (рис.8).

Таблица 1 — Исходные данные

Вариант Жидкость D, м Н, м l, м р0, ат
1 Вода 2,0 2,5 16,0 0,20


4.13 Закрытый резервуар с полуцилиндрическим дном радиусом r и длиной L заполнен маслом плотностью ρмасл = 900 кг/м³ (рис. 3.8). Сила давления масла на дно резервуара равна R. Определить на какой высоте Н от оси цилиндрической части установлен вакуумметр, показание которого рвак.Закрытый резервуар с полуцилиндрическим дном радиусом r и длиной L заполнен маслом плотностью ρмасл = 900 кг/м³ (рис. 3.8). Сила давления масла на дно резервуара равна R. Определить на какой высоте Н от оси цилиндрической части установлен вакуумметр, показание которого рвак.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант r, м L, м R, кН рвак, ат
а 0,6 1,5 15,40 0,063

Ответ: Н = 1,20 м.

Варианты задачи: бв.

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


4.14 В призматическом сосуде шириной b=1,2 м (рис.10) установлена перегородка, имеющая в своей нижней части форму четверти цилиндрической поверхности с радиусом R=0,4 м. Определить суммарное давление воды на криволинейную части перегородки, если глубина воды слева Н1=1,6 м, справа Н2=1 м. Найти точку приложения равнодействующей силы давления воды.В призматическом сосуде шириной b=1,2 м (рис.10) установлена перегородка, имеющая в своей нижней части форму четверти цилиндрической поверхности с радиусом R=0,4 м. Определить суммарное давление воды на криволинейную части перегородки, если глубина воды слева Н1=1,6 м, справа Н2=1 м. Найти точку приложения равнодействующей силы давления воды.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ


4.15 Определить величину и угол наклона к горизонту равнодействующей сил давления воды на устройство в виде цилиндрического затвора (рис. 3.18), если диаметр цилиндра D = 0,9 м, действующий напор слева Н = 1,2 м, справа h = D/2. Длина цилиндрического затвора L = 4,0 м.Определить величину и угол наклона к горизонту равнодействующей сил давления воды на устройство в виде цилиндрического затвора (рис. 3.18), если диаметр цилиндра D = 0,9 м, действующий напор слева Н = 1,2 м, справа h = D/2. Длина цилиндрического затвора L = 4,0 м.

Ответ: равнодействующая сила давления воды R = 29,24 кН действует под углом α = 40º.

Учебник: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006.pdf

ВУЗ: УГГУ


4.16 Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой до самого верха заполнена жидкостью, плотность которой ρ. Диаметр цистерны D, высота её цилиндрической части H. Манометр M показывает манометрическое давление рм. Определить силу, растягивающую болты А, и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой до самого верха заполнена жидкостью, плотность которой ρ. Диаметр цистерны D, высота её цилиндрической части H. Манометр M показывает манометрическое давление рм. Определить силу, растягивающую болты А, и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.

Таблица 4 — Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра D, м Н, м рм, МПа ρ, кг/м3
1 2,40 4,10 32,3 980

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf


4.17 Цилиндрический затвор диаметром D и длиной l, масса которого M тонн, открывается при качении его вверх цепью по наклонным направляющим, составляющим угол α=70º с горизонтом. Определить величину и точку приложения силы давления воды на закрытый затвор. Найти натяжение цепи  при трогании затвора с места и при выходе его и воды.Цилиндрический затвор диаметром D и длиной l, масса которого M тонн, открывается при качении его вверх цепью по наклонным направляющим, составляющим угол α=70º с горизонтом. Определить величину и точку приложения силы давления воды на закрытый затвор. Найти натяжение цепи при трогании затвора с места и при выходе его и воды.

Таблица

ВариантD, мl, мМ, т
a1,2825


4.18 Смотровой люк, устроенный в боковой крышке резервуара, заполненного жидкостью «Ж», перекрывается полусферической крышкой радиусом R. Определить отрывающее Px и сдвигающее Pz усилия воспринимаемые болтами, если уровень жидкости над центром отверстия H, а манометрическое давление на свободной поверхности жидкости равно p0 (рис. 10).Смотровой люк, устроенный в боковой крышке резервуара, заполненного жидкостью «Ж», перекрывается полусферической крышкой радиусом R. Определить отрывающее Px и сдвигающее Pz усилия воспринимаемые болтами, если уровень жидкости над центром отверстия H, а манометрическое давление на свободной поверхности жидкости равно p0 (рис. 10).

Таблица 5

ВариантЖидкостьR, мН, мр0, кПа
7Керосин0,31,61,9


4.19 Круглое отверстие между двумя резервуарами закрыто конической крышкой с размерами D и L. Закрытый резервуара заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединен мановакуумметр MV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рв. Температура жидкостей 20 ºС, глубины h и H. Определить силу, срезывающую болты A, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.Круглое отверстие между двумя резервуарами закрыто конической крышкой с размерами D и L. Закрытый резервуара заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединен мановакуумметр MV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рв. Температура жидкостей 20 ºС, глубины h и H. Определить силу, срезывающую болты A, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Силой тяжести крышки пренебречь. Векторы сил показать на схеме.

Таблица 4 — Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра 1
Ж D,
мм
L,
мм
h,
м
Н,
м
рм,
кПа
Бензин 700 550 2,40 3,20 0,00

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf


4.20 Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой (рис.8) до самого верха заполнена жидкостью Ж. Диаметр цистерны D, высота её цилиндрической части H. Манометр  показывает манометрическое давление рм. Найти силу, растягивающую болты А, и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1.Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой (рис.8) до самого верха заполнена жидкостью Ж. Диаметр цистерны D, высота её цилиндрической части H. Манометр показывает манометрическое давление рм. Найти силу, растягивающую болты А, и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1.

Таблица 2

Предпоследняя цифра шифра Ж D, м Н, м рм, кПа
1 глицерин 2,6 4,0 5,0

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ