3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.261 Замкнутый резервуар с нефтью (ρ = 920 кг/м³) разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а = 1 м. Давление над нефтью в левой части резервуара определяется показанием манометра М = 15 кПа, а в правой – показанием вакуумметра V = 10 кПа. Уровни нефти указаны на рисунке.
Найти значение и плечо х результирующей силы Р давления на крышку, закрывающую отверстие в перегородке.
Ответ: Р = 30,32 кН, х = 0,5.
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
3.262 Поворотный вертикальный затвор квадратного сечения со стороной а = 2,0 м, перекрывающий вход воды в штольню, может вращаться вокруг горизонтальной оси шарнира О, проходящей через центр затвора (рис. 2.3). Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы удержать его в заданном положении, если глубина воды перед затвором h = 3,2 м. В штольне справа — воздух. Трением пренебречь.
Представить аналитический и графоаналитический методы определения величины силы давления воды, её линии действия и точки приложения.
Ответ: сила F = 13,1 кН.
Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ 2010.pdf
ВУЗ: УГГУ
Все задачи из: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач УГГУ 2010
3.263 Поворотный вертикальный затвор квадратного сечения со стороной а, перекрывающий вход воды в штольню, может вращаться вокруг горизонтальной оси шарнира О, проходящей через центр затвора (рис. 2.5).
Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы удержать его в заданном положении, если глубина воды перед затвором h. В штольне справа — воздух. Трением в шарнире О пренебречь.
Представить аналитический и графо-аналитический методы определения величины силы давления воды, её линии действия и точки приложения. Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | а, м | h, м |
| а | 2,0 | 3,2 |
Ответ: сила F = 13,1 кН.
ВУЗ: УГГУ
3.264 Определить минимальное натяжение Т каната, необходимое для удержания щита, закрывающего треугольное отверстие в стенке резервуара. Щит может поворачиваться вокруг оси О. Заданы линейные размеры Н, b, m, n и углы α1 = α2 = 60º.
Таблица исходных данных
| Вариант | Темп-ра, tº C | Н, м | m, м | n, м | b, м | Жидкость |
| 0 | 10 | 5,0 | 3 | 4,5 | 2,8 | керосин |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.265 Решите задачу 15 при условии, что резервуар закрыт и над жидкостью находится воздух при абсолютном давлении р0. Атмосферное давление определяется по ртутному барометру, показание его равно hат.
Задача 15
Определить минимальное натяжение Т каната, необходимое для удержания щита, закрывающего треугольное отверстие в стенке резервуара. Щит может поворачиваться вокруг оси О. Заданы линейные размеры Н, b, m, n и углы α1 = α2 = 60º.
Таблица исходных данных
| Вариант 0 | |||||||
| Темп-ра, tº C | Н, м | m, м | n, м | b, м | Жидкость | р0, МПа | hат, мм |
| 10 | 5,0 | 3 | 4,5 | 2,8 | керосин | 0,16 | 720 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.266 Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами а×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси А. Уровень жидкости равен Н.
Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рv0). Внутри патрубка жидкости нет и на крышку действует атмосферное давление.
Определить силу Т натяжения троса, необходимую для открытия крышки. Вес крышки не учитывать. Температура жидкости равна tº.
Таблица исходных данных
| Вариант 0 | |||||||
| Темп-ра, tºС | Н, м | а, м | b, м | Угол α,º | рм0, кПа | рv0, кПа | Жидкость |
| 20 | 3 | 0,2 | 0,3 | 30 | 10 | — | нефть |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.267 Герметически закрытый сосуд разделен перегородкой на два отсека. В перегородке сделано треугольное отверстие, закрытое крышкой. Крышка крепится к перегородке болтами. Над жидкостью в отсеках находится газ под разным давлением, измеряемым с помощью мановакуумметров. Показания мановакуумметров равны рм1 и рм2, разность уровней жидкости в отсеках равна h0. Определить результирующую силу давления на крышку и точку её приложения.
Таблица исходных данных
| Вариант | Темп- ра, tºС | h0, м | k, м | s, м | рм1, кПа | рм2, кПа | Жидкость |
| 0 | 20 | 1 | 2,5 | 1,5 | 60 | -20 | нефть |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
3.268 В отстойнике для воды разделительная стенка в виде прямоугольного щита может поворачиваться шарнирно относительно оси О (рис. 2.42).
Определить, на каком расстоянии х от дна отстойника следует расположить ось шарнира О, чтобы щит шириной В открывался автоматически, если глубина воды слева превысит величину h1. Глубина воды справа равна h2. Вес щита не учитывать.
Решение представить аналитическим и графо-аналитическим методами.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | h1, м | h2, м | В, м |
| а | 1,5 | 1,2 | 2,5 |
Ответ: х = 0,68 м.
ВУЗ: УГГУ
3.269 В открытом резервуаре, заполненном водой, сделан внутренний патрубок высотой h = 600 мм и шириной b = 400 мм для выпуска воды.
Патрубок перекрывается крышкой АВ, установленной под углом α = 60º к горизонту (рис. 2.11). Определить силу натяжения вертикального троса (T) для открытия крышки при глубине заполнения Н = 2,0 м. Крышка может поворачиваться относительно шарнира А. Масса крышки М = 9 кг.
Представить аналитический и графо-аналитический методы расчёта силы давления воды. Трением в шарнире и ролике пренебречь.
Ответ: сила натяжения троса Т ≥ 5,0 кН.
Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ 2010.pdf
ВУЗ: УГГУ
Все задачи из: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач УГГУ 2010
3.270 В открытом резервуаре, заполненном водой, сделан внутренний патрубок высотой h и шириной b для выпуска воды (рис. 2.10).
Патрубок перекрывается крышкой АВ, установленной под углом α = 60º к горизонту.
Определить силу натяжения вертикального троса (T) для открытия крышки при глубине заполнения Н. Крышка может поворачиваться относительно шарнира А. Масса крышки М .
Представить аналитический и графо-аналитический методы расчёта силы давления воды. Трением в шарнире и ролике пренебречь.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | h, мм | b, мм | Н, м | М, кг |
| а | 600 | 400 | 2,0 | 9,0 |
Ответ: сила натяжения троса Т ≥ 5,0 кН.
ВУЗ: УГГУ
