3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.111 Определить давление р в правой части гидроцилиндра диаметром D, заполненного маслом “Индустриальное 20” (рис. 2.27).
Сила, действующая на шток диаметром d при равновесном состоянии поршня, равна F.
Принять избыточное давление на поверхности масла р0, напор масла на уровне оси поршня Н, плотность масла ρмасл=890 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | d, мм | Н, м | р0, ат | F, кН |
| а | 200 | 50 | 1,5 | 0,8 | 2,0 |
Ответ: р=29,7 кПа.
3.112 Какое усилие нужно приложить к плунжеру, чтобы давление в цилиндре было р0и=1,2·105 Па, если плотность масла ρм=850 кг/м³, h=0,1 м, d=0,05 м (рис. 3.36).
3.113 На щите (рис. 3.11), наклоненном к горизонту на угол α=60º, имеется отверстие, которое перекрывается круглой крышкой диаметром d=0,8 м. Определить силу гидростатического давления и центр давления воды на крышку люка, а=1,0 м.
3.114 В крышку цилиндрического резервуара диаметром D=2,0 м вставлен пьезометр диаметромd=6 см , высота жидкости в котором h=2,0 м (рис. 3.13.) Определить силу гидростатического давления жидкости на крышку, если плотность жидкости ρ=800 кг/м³.
3.115 Определить силу и центр давления воды на стенку шириной b=15 м, глубина воды h=3 м (рис. 3.14).
3.116 В наклонной стенке резервуара имеется треугольное отверстие, которое перекрывается щитом в форме равностороннего треугольника, высота которого b=2,5 м (рис. 3.30). Определить силу гидростатического давления воды на щит и глубину погружения центра давления, если Н=3,1 м, угол наклона щита к горизонту α=60º, а вакуумметрическое давление в резервуаре р0в=0,5·105 Па.
3.117 Определить силу гидростатического давления жидкости на дно резервуара диаметром d=4,0 м (рис. 3.29). Избыточное давление в резервуаре р0и=0,1·105 Па. Относительная плотность жидкости δ=0,85. Глубина жидкости Н=3 м.
3.118 Промывочный колодец для удаления загрязненной воды имеет отводную трубу диаметром d, перекрываемую плоским круглым клапаном. Периодическое открытие клапана производится с помощью троса, прикрепленного к шарнирному устройству с осью в точке А (рис. 2.23).
Определить силу натяжения троса Т, необходимую для открытия клапана, при глубине заполнения колодца Н. Нижняя кромка отверстия находится на расстоянии от дна, верхняя кромка – на расстоянии b от шарнира. Трос укреплен на расстоянии c от оси клапана. Принять плотность загрязненной воды ρ=1050 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | Н, м | а, мм | b, мм | с, мм |
| а | 200 | 1,8 | 100 | 200 | 150 |
Ответ: Т = 347 Н.
3.119 Определить силу гидростатического давления и центр давления воды на прямоугольный затвор шириной b=1,2 м, закрывающий вход в прямоугольную трубу, высота которой h=0,8 м (рис. 3.37). Глубина погружения верха трубы Н=0,5 м, избыточное давление в резервуаре р0и=15 кПа.
3.120 В вертикальной стенке имеется отверстие, которое перекрывается щитом в форме эллипса размерами а=1,5 м, b=2,5 м (рис. 3.25). Определить силу гидростатического давления воды и положение центра давления, если Н=0,3 м.
