3 Силы давления жидкости на плоские стенки

3.71 Прямоугольная крышка АВ (рис. 2.2), расположенная под углом α=60º к горизонту, перекрывает патрубок закрытого резервуара с водой. Высота патрубка h=600 мм, ширина b=400 мм. Крышка может поворачиваться вокруг шарнира А. Высота уровня воды над шарниром а=200 мм. Давление на поверхности воды соответствует показанию U-образного ртутного манометра hрт=80 мм.

Определить силу натяжения троса Т для удержания крышки АВ в закрытом положении. Угол натяжения троса β=45º. Принять плотность воды ρ=103 кг/м³.Прямоугольная крышка АВ (рис. 2.2), расположенная под углом α=60º к горизонту, перекрывает патрубок закрытого резервуара с водой. Высота патрубка h=600 мм, ширина b=400 мм. Крышка может поворачиваться вокруг шарнира А. Высота уровня воды над шарниром а=200 мм. Давление на поверхности воды соответствует показанию U-образного ртутного манометра hрт=80 мм. Определить силу натяжения троса Т для удержания крышки АВ в закрытом положении. Угол натяжения троса β=45º. Принять плотность воды ρ=103 кг/м³.

Ответ: для удержания крышки АВ в закрытом положении необходима сила натяжения троса Т≥3,25 кН.

В корзину – 150 RUB

3.72 Решите задачу 1 при условии, что крышка имеет вес, равный G.

Задача 1 Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами a×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси A. Уровень жидкости равен H.

Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно ри0). 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.Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами a×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси A. Уровень жидкости равен H. Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно ри0). 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
t,

ºС

 Н,

м

 а,

м

 b,

м

 Угол

α, º

 рм0,

кПа

 Жидкость G,

Н
20 3,0 0,2 0,3 30 10 нефть 50
В корзину – 150 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина

3.73 Решите задачу 1 при условии, что внутри патрубка находится жидкость.

Задача 1. 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.Решите задачу 1 при условии, что внутри патрубка находится жидкость. Задача 1. 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.

Рисунок к задачам 1, 2, 3

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра, tºC Н, м а, м b, м Угол α,º рм0, кПа рv0, кПа Жидкость
20 3,0 0,2 0,3 30 10 — нефть
В корзину – 150 RUB

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина

3.74 Определить горизонтальную силу, действующую на плотину длиной 1 км, если высота уровня воды в верхнем бьефе 100 м, а в нижнем бьефе 10 м.

Ответ: Р=4,856·1010 Н.

В корзину – 130 RUB

3.75 Отстойник для отработанного масла имеет вертикальную стенку шириной В. Глубина масла в отстойнике Н1, нижний слой воды высотой Н2 (рис. 2.36).

Определить равнодействующую давления масла и воды и глубину центра давления для равнодействующей (hD). Плотности жидкостей: масла ρмасл = 870 кг/м³; воды ρ = 10³ кг/м³. Решение выполнить аналитическим и графо-аналитическим методами.Отстойник для отработанного масла имеет вертикальную стенку шириной В. Глубина масла в отстойнике Н1, нижний слой воды высотой Н2 (рис. 2.36). Определить равнодействующую давления масла и воды и глубину центра давления для равнодействующей (hD). Плотности жидкостей: масла ρмасл = 870 кг/м³; воды ρ = 10³ кг/м³. Решение выполнить аналитическим и графо-аналитическим методами.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант Н1, м Н2, м В, м
а 1,2 0,6 2,0

Ответ: R = 28,1 кН, hD = 1,21 м.

В корзину – 200 RUB

Варианты задачи: б, в.

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

3.76  Вход в туннель перекрыт квадратным плоским стальным затвором со стороной а и толщиной b (рис. 2.74). Глубина воды над поверхностью щита h1, а глубина воды в туннеле h2. Коэффициент трения в пазах f. Определить подъемное усилие T и точку приложения равнодействующей силы давления. Исходные данные приведены в таблице 2.93.Вход в туннель перекрыт квадратным плоским стальным затвором со стороной а и толщиной b (рис. 2.74). Глубина воды над поверхностью щита h1, а глубина воды в туннеле h2. Коэффициент трения в пазах f. Определить подъемное усилие T и точку приложения равнодействующей силы давления. Исходные данные приведены в таблице 2.93.

Таблица 2.93

Параметр Вариант
1
а, м 2
b, м 0,1
h1, м 3
h2, м 0,5
f 0,5
В корзину – 130 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

3.77 Определить тяговые усилия Т1 и Т2 в двух случаях для круглых плоских поворотных затворов диаметром d (рис. 2.72). Глубина погружения верхней кромки затворов a. Исходные данные приведены в таблице 2.90.Определить тяговые усилия Т1 и Т2 в двух случаях для круглых плоских поворотных затворов диаметром d (рис. 2.72). Глубина погружения верхней кромки затворов a. Исходные данные приведены в таблице 2.90.

Таблица 2.90

Параметр Вариант
1
d, м 1,2
а, м 0,8
В корзину – 130 RUB

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

3.78 Выход из резервуара, заполненного водой, представляет патрубок, который закрывается круглой крышкой диаметром D=600 мм. Крышка может поворачиваться вокруг шарнира А.

Определить силу Т для удержания крышки в закрытом положении, если показание ртутного манометра hрт=120 мм, высота уровня масла над ртутью hм=50 мм. Принять а=500 мм, плотность ртути ρрт=13,6·10³ кг/м³, плотность масла ρмас=900 кг/м³ (рис. 2.14).Выход из резервуара, заполненного водой, представляет патрубок, который закрывается круглой крышкой диаметром D=600 мм. Крышка может поворачиваться вокруг шарнира А. Определить силу Т для удержания крышки в закрытом положении, если показание ртутного манометра hрт=120 мм, высота уровня масла над ртутью hм=50 мм. Принять а=500 мм, плотность ртути ρрт=13,6·10³ кг/м³, плотность масла ρмас=900 кг/м³ (рис. 2.14).

Ответ: Т ≥ 3,53 кН.

В корзину – 200 RUB

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

ВУЗ: УГГУ

3.79  В горизонтальной трубе прямоугольного поперечного сечения установлен затвор, который может вращаться вокруг горизонтальной оси, расположенной на половине высоты трубы. Слева от затвора труба заполнен водой, справа воздухом при атмосферном давлении. Избыточное гидростатическое давление воды на уровне оси затвора ри=20 кПа.

Определить величину момента, который надо приложить к затвору, чтобы удержать его от вращения, если высота затвора h=50 см, а ширина 20 см.В горизонтальной трубе прямоугольного поперечного сечения установлен затвор, который может вращаться вокруг горизонтальной оси, расположенной на половине высоты трубы. Слева от затвора труба заполнен водой, справа воздухом при атмосферном давлении. Избыточное гидростатическое давление воды на уровне оси затвора ри=20 кПа. Определить величину момента, который надо приложить к затвору, чтобы удержать его от вращения, если высота затвора h=50 см, а ширина 20 см.

В корзину – 130 RUB

3.80 Определить минимальное натяжение троса и величину реакции R0 на оси O поворота щита, закрывающего треугольное отверстие в плоской стенке, наклоненной под углом α=60º к горизонту (рис. 8). Ширина отверстия а=1,6 м, высота b=2 м. Низ отверстия заглублен на величину h=3 м. Трос прикреплен к щиту под углом β=30º.Определить минимальное натяжение троса и величину реакции R0 на оси O поворота щита, закрывающего треугольное отверстие в плоской стенке, наклоненной под углом α=60º к горизонту (рис. 8). Ширина отверстия а=1,6 м, высота b=2 м. Низ отверстия заглублен на величину h=3 м. Трос прикреплен к щиту под углом β=30º.

В корзину – 130 RUB

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ