4 Силы давления жидкости на криволинейные стенки

4.131 В вертикальной стенки резервуара сделано прямоугольное отверстие для выпуска воды. Отверстие перекрывается цилиндрическим затвором диаметром  = 0,6 м и длиной  = 2,0 м, установленным на цапфах.

Действующий напор на уровне оси затвора  = 0,8 м (рис. 3.22).

Определить величину, линию действия, геометрическое положение и угол наклона к горизонту равнодействующей давления воды (R) на поверхность затвора . Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.

Чертеж выполнить в масштабе.В вертикальной стенки резервуара сделано прямоугольное отверстие для выпуска воды. Отверстие перекрывается цилиндрическим затвором диаметром = 0,6 м и длиной = 2,0 м, установленным на цапфах. Действующий напор на уровне оси затвора = 0,8 м (рис. 3.22). Определить величину, линию действия, геометрическое положение и угол наклона к горизонту равнодействующей давления воды (R) на поверхность затвора . Плотность воды ρ = 10³ кг/м³. Чертеж выполнить в масштабе.

Методические указания


4.132 По дну водоема проложен стальной трубопровод диаметром d = 400 мм для пропуска загрязненных сточных вод в очистные сооружения. Трубопровод уложен на глубине Н = 10 м.

Определить силу, действующую на трубопровод сверху (Rверт); силы, действующие на боковые поверхности (Rгор); рассчитать минимальную толщину стенок (δ) незаполненной трубы, чтобы исключить возможность ее всплывания.

Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³; плотность стали ρст = 7800 кг/м³.

Расчеты отнести к длине трубы l = 1,0 м.По дну водоема проложен стальной трубопровод диаметром d = 400 мм для пропуска загрязненных сточных вод в очистные сооружения. Трубопровод уложен на глубине Н = 10 м. Определить силу, действующую на трубопровод сверху (Rверт); силы, действующие на боковые поверхности (Rгор); рассчитать минимальную толщину стенок (δ) незаполненной трубы, чтобы исключить возможность ее всплывания. Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³; плотность стали ρст = 7800 кг/м³. Расчеты отнести к длине трубы l = 1,0 м.

Методические указания


4.133 Построить тело давления и определить силу, отрывающую полусферическую крышку диаметром d = 1,2 м от основания резервуара (рис. 4.39). Резервуар заполнен водой, глубина воды Н = 2,5 м. Избыточное давление р = 5 кПа.Построить тело давления и определить силу, отрывающую полусферическую крышку диаметром d = 1,2 м от основания резервуара (рис. 4.39). Резервуар заполнен водой, глубина воды Н = 2,5 м. Избыточное давление р0и = 5 кПа.

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


4.134 Резервуар, заполненный маслом плотностью ρмасл=900 кг/м³, имеет донное круглое отверстие диаметром d=400 мм, которое перекрывается коническим клапаном высотой h = 300 мм.

Определить силу натяжения троса Т, необходимую для открытия клапана, если глубина заполнения резервуара Н=1,2 м, абсолютное давление на поверхности масла рабс=1,09 ат. Масса клапана М=5,0 кг. Трение в ролике В не учитывать.Резервуар, заполненный маслом плотностью ρмасл=900 кг/м³, имеет донное круглое отверстие диаметром d=400 мм, которое перекрывается коническим клапаном высотой h = 300 мм. Определить силу натяжения троса Т, необходимую для открытия клапана, если глубина заполнения резервуара Н=1,2 м, абсолютное давление на поверхности масла рабс=1,09 ат. Масса клапана М=5,0 кг. Трение в ролике В не учитывать.

Методические указания


4.135 Конический резервуар заполнен жидкостью плотностью ρ=900 кг/м³. Определить силу давления жидкости, действующую на боковую поверхность резервуара, если D=2,0 м, d=1,0 м, Н=1,0 м, Н0=1,5 м (рис. 4.35), избыточное давление в резервуаре р=0,1·105 Па.Конический резервуар заполнен жидкостью плотностью ρ=900 кг/м³. Определить силу давления жидкости, действующую на боковую поверхность резервуара, если D=2,0 м, d=1,0 м, Н=1,0 м, Н0=1,5 м (рис. 4.35), избыточное давление в резервуаре р0и=0,1·105 Па.

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


4.136 Цилиндрический сосуд с размерами D=2,3 м и L=5 м заполнен бензином. Определить разрывающие усилия Fx, если показания манометра рм=58 кПа.Цилиндрический сосуд с размерами D=2,3 м и L=5 м заполнен бензином. Определить разрывающие усилия Fx, если показания манометра рм=58 кПа.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТГСХА


4.137 Сегментный щит АВ радиусом R=5 м перекрывает отверстие шириной b=7 м (рис. 13). Центральный угол сектора α=45º. Глубина воды перед щитом h=3 м. Определить силу гидростатического давления на щит и точку ее приложения hD.Сегментный щит АВ радиусом R=5 м перекрывает отверстие шириной b=7 м (рис. 13). Центральный угол сектора α=45º. Глубина воды перед щитом h=3 м. Определить силу гидростатического давления на щит и точку ее приложения hD.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ


4.138 Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.Определить силу избыточного давления воды на изогнутую часть стенки сосуда.

Таблица 1 – Исходные данные

№ варианта № рисунка l, м L, м h, м Н, м R, м
2 4.2 0,6 0,8 1 1,2

Методические указания.pdf


4.139 В горизонтальной цистерне диаметром D и длиной L хранится бензин. Уровень бензина в цистерне находится на высоте Н от дна. Избыточное давление паров бензина на поверхности соответствует показанию манометра рман (рис. 3.5).

Определить горизонтальные силы, действующие на боковые цилиндрические поверхности АВ цистерны. Показать линии действия сил и глубину (hD) центра давления от свободной поверхности для этих сил. Плотность бензина ρбенз=720 кг/м³.В горизонтальной цистерне диаметром D и длиной L хранится бензин. Уровень бензина в цистерне находится на высоте Н от дна. Избыточное давление паров бензина на поверхности соответствует показанию манометра рман (рис. 3.5). Определить горизонтальные силы, действующие на боковые цилиндрические поверхности АВ цистерны. Показать линии действия сил и глубину (hD) центра давления от свободной поверхности для этих сил. Плотность бензина ρбенз=720 кг/м³.

Таблица – Исходные данные

Вариант Н, м D, м L, м рман, ат
а 3,0 2,6 4,0 0,13

Ответ: R = 257,4 кН, hD = 1,86 м.

Варианты задачи: б, в.

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


4.140 Смотровой люк в боковой стенке резервуара перекрывается полусферической крышкой диаме­тром d=0,6 м. Определить отрыва­ющее Fx и сдвигающее Fz усилия, воспринимаемые болтами, если уровень бензина над центром от­верстия Н=2 м. Показание маноме­тра рм=4,1 кПа.Смотровой люк в боковой стенке резервуара перекрывается полусферической крышкой диаме­тром d=0,6 м. Определить отрыва­ющее Fx и сдвигающее Fz усилия, воспринимаемые болтами, если уровень бензина над центром от­верстия Н=2 м. Показание маноме­тра рм=4,1 кПа.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТГСХА