4 Силы давления жидкости на криволинейные стенки

4.121 В резервуаре, заполненном бензином, боковое круглое отверстие диаметром d=400 мм закрыто конусной крышкой длиной l=300 мм.

Определить растягивающее (R_раст) и срезающее (R_срез) усилия для шести болтов, крепящих крышку. Показать их линии действия и геометрическое положение.

Уровень бензина над верхней кромкой крышки h=1,5 м. Показание мановакуумметра соответствует манометрическому давлению р_ман=0,15 ат. Плотность бензина ρ_бенз=750 кг/м³. Масса конической крышки М=4,0 кг.

Ответ: R_раст = 3,42 кН, R_срез = 131,5 Н.

Методические указания

4.122 Определить величину и угол наклона к горизонту равнодействующей давления воды на стенку резервуара АКВ, состоящую из вертикальной плоской стенки АК и цилиндрической поверхности КВ с секторным углом 90º.

Ширина резервуара L=3,0 м, напоры воды соответственно Н₁=2,0 м, Н₂=1,0 м.

Ответ: R=156 кН; α=32º.

Методические указания

4.123 Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой до самого верха заполнена жидкостью с плотностью ρ=900 кг/м³, находящейся под давлением р_ман. (рис. 3.16).

Усилие, растягивающее болты А (вертикальная составляющая силы давления) составляет 8,55 кН. Определить показание манометра и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1, при следующих данных: r=1 м; h=4 м.

Ответ: р_ман=0, R_x1= R_x2=304,2 кН.

Методические указания

4.124 Закрытый резервуар заполнен дизельным топливом с плотностью ρ=846 кг/м³. В вертикальной стенке резервуара имеется прямоугольное отверстие, закрытое полуцилиндрической крышкой. Она может поворачиваться вокруг горизонтальной оси А. Определить минимальное показание манометра, установленного в верхней части резервуара, при котором крышка остается закрытой, при следующих данных: сила тяжести крышки G=1200 Н, усилие N=5 кН, d=0,2 м; h=1 м; b=1,2 м.

Размер b перпендикулярен плоскости чертежа.

Ответ: р_вак=34,54 кПа.

Методические указания

4.125 Построить тело давления и определить силу, прижимающую коническую крышку диаметром d =1,2 м к основанию резервуара (рис. 4.10). Резервуар заполнен водой, глубина воды Н = 3,0 м, высота крышки h = 1,0 м.

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

4.126 Определить горизонтальную и вертикальную составляющие силы гидростатического давления нефти плотностью ρ = 850 кг/м³ на выпуклую торцовую стенку, если D = 3,5 м, Н = 2,1 м, а объем выпуклой части (на рис. 4.23. заштрихован) V = l,5 м³.

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

4.128 Определить величину и угол наклона силы давления бензина на полусферическую крышку закрытого резервуара (рис. 3.9), если радиус полусферы r=0,2 м, показание пьезометра, выведенного на уровне нижней кромки крышки Н=0,8 м, плотность бензина ρ_бенз=800 кг/м³.

Ответ: сила давления бензина R=605,2 Н, угол наклона силы к горизонту α=12º; глубина погружения центра давления у_Dравн.=0,642 м

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

ВУЗ: УГГУ

4.129 Определить величину, линию действия, угол наклона и глубину центра давления (h_Dравн) равнодействующей на полусферическую крышку в плоской вертикальной стенке закрытого резервуара (рис. 3.14), заполненного бензином. Радиус полусферы r=0,2 м, показание пьезометра, выведенного на уровне нижней кромки крышки Н=0,8 м, плотность бензина ρ_бенз=800 кг/м³.

Методические указания

4.130 Определить силу давления воды на деталь, имеющую форму четверти круглого цилиндра радиусом R=0,5 м. Глубина воды в сосуде H=3 м. Расчет вести на единицу длины конструкции. Показать эпюры вертикальной и горизонтальной составляющей силы давления.