4 Силы давления жидкости на криволинейные стенки

4.31 Определить силу давления на коническую крышку горизонтального цилиндрического сосуда диаметром D, заполненного жидкостью Ж (рис.6). Показание манометра в точке его присоединения — рм. Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления.Определить силу давления на коническую крышку горизонтального цилиндрического сосуда диаметром D, заполненного жидкостью Ж (рис.6). Показание манометра в точке его присоединения - рм. Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления.

Таблица 6

Вариант Ж рм, МПа D, мм а, мм
1 Нефть 0,5 (изб) 1000 700

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ВлГУ


4.32 Построить тело давления и определить силу давления жидкости Р на цилиндрическую поверхность (рис.4.45) при следующих данных: радиус образующей цилиндра R=1,6 м, длина образующей цилиндра В=2,5 м, плотность жидкости ρ=950 кг/м³. Вакуумметрическое давление в резервуаре р=0,5·105 Па.Построить тело давления и определить силу давления жидкости Р на цилиндрическую поверхность (рис.4.45) при следующих данных: радиус образующей цилиндра R=1,6 м, длина образующей цилиндра В=2,5 м, плотность жидкости ρ=950 кг/м³. Вакуумметрическое давление в резервуаре р0в=0,5·105 Па.

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


4.33 Определить силу давления воды на цилиндрическую поверхность (рис.11) и положение центра давления. Найти угол наклона равнодействующей к горизонту. Глубина воды в верхнем бьефе h1=3 м, в нижнем бьефе — h2=1 м, длина образующей цилиндрической поверхности В=4 м, а глубина погружения ее наивысшей точки а=1 м.Определить силу давления воды на цилиндрическую поверхность (рис.11) и положение центра давления. Найти угол наклона равнодействующей к горизонту. Глубина воды в верхнем бьефе h1=3 м, в нижнем бьефе - h2=1 м, длина образующей цилиндрической поверхности В=4 м, а глубина погружения ее наивысшей точки а=1 м.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ


4.34 Определить равнодействующую силу давления воды на полуцилиндрическую поверхность (рис.12). Глубина воды слева Н=D=1 м, справа h=0,5 м. Длина образующей цилиндра в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, В=3 м.

Ответ: Р=12434 Н, α=27º40′.Определить равнодействующую силу давления воды на полуцилиндрическую поверхность (рис.12). Глубина воды слева Н=D=1 м, справа h=0,5 м. Длина образующей цилиндра в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, В=3 м.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ


4.35 (Вариант 2) В днище резервуара /рис. 10/ имеется отверстие размерами a×b, которое перекрывается цилиндрическим затвором /радиус цилиндра r/. Определить силу давления жидкости Ж на затвор и линию ее действия, если уровень жидкости в резервуаре Н, давление на граничную поверхность р0, масса затвора m. При какой глубине H результирующая сила, действующая на затвор, будет равна нулю?В днище резервуара /рис. 10/ имеется отверстие размерами a×b, которое перекрывается цилиндрическим затвором /радиус цилиндра r/. Определить силу давления жидкости Ж на затвор и линию ее действия, если уровень жидкости в резервуаре Н, давление на граничную поверхность р0, масса затвора m. При какой глубине H результирующая сила, действующая на затвор, будет равна нулю?

Таблица 4 – Исходные данные 

а, мb, мr, мЖН, м10-2·р0, кПа10-2·m, кг
0,220,2бензин1412,5


4.36 (Вариант а) Круглое отверстие между двумя резервуарами закрыто конической крышкой с размерами D и L (рисунок 18). Закрытый резервуара заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединен мановакуумметр MV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рвак. Температура жидкостей 20 ºС, глубины h и H. Определить силу, срезывающую болты A, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Данные для решения задачи выбрать в соответствии с вариантом задания из таблицы 6.Круглое отверстие между двумя резервуарами закрыто конической крышкой с размерами D и L (рисунок 18). Закрытый резервуара заполнен водой, а открытый – жидкостью Ж. К закрытому резервуару сверху присоединен мановакуумметр MV, показывающий манометрическое давление рм или вакуум рвак. Температура жидкостей 20 ºС, глубины h и H. Определить силу, срезывающую болты A, и горизонтальную силу, действующую на крышку. Данные для решения задачи выбрать в соответствии с вариантом задания из таблицы 6.

Таблица 6

Жидкость, ЖDLhHрвак, кПа
ммм
Нефть Баку, легкая5004001,001,3024,3

Варианты задачи: бвгдежик.

Методические указания.pdf

ВУЗ: УГНТУ


4.37 Определить полную силу давления жидкости на деталь, имеющую форму четверти круглого цилиндра радиусом R и укрепленную на болтах (рис. 7). Под каким углом к горизонту на деталь направлена сила давления, если напор в жидкости Ж равен Н, длина детали вдоль образующей равна b?Определить полную силу давления жидкости на деталь, имеющую форму четверти круглого цилиндра радиусом R и укрепленную на болтах (рис. 7). Под каким углом к горизонту на деталь направлена сила давления, если напор в жидкости Ж равен Н, длина детали вдоль образующей равна b?

Таблица 2

Предпоследняя цифра шифра Ж R, м Н, м b, м
1 керосин 2,0 6,0 3,0

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ


4.38 Определить равнодействующую силу гидростатического давления жидкости на цилиндрическую поверхность ab радиусом r и шириной b,  если: r=0,4 м; b=1,4 м; h=2,2 м; ρ=1000 кг/м³; р0=40 кПа.Определить равнодействующую силу гидростатического давления жидкости на цилиндрическую поверхность ab радиусом r и шириной b, если: r=0,4 м; b=1,4 м; h=2,2 м; ρ=1000 кг/м³; р0=40 кПа.


4.39 В боковой плоской стенке закрытого резервуара, заполненного маслом, круглое отверстие закрыто полусферической крышкой АСВ радиусом r. На высоте Н от оси полусферы установлен манометр, показание которого рман (рис. 3.33).

Определить величину равнодействующей давления масла на крышку, линию действия ее, угол наклона силы к горизонту и глубину точки приложения силы. Плотность масла ρмасл = 900 кг/м³.

Чертеж представить в масштабе.В боковой плоской стенке закрытого резервуара, заполненного маслом, круглое отверстие закрыто полусферической крышкой АСВ радиусом r. На высоте Н от оси полусферы установлен манометр, показание которого рман (рис. 3.33). Определить величину равнодействующей давления масла на крышку, линию действия ее, угол наклона силы к горизонту и глубину точки приложения силы. Плотность масла ρмасл = 900 кг/м³. Чертеж представить в масштабе.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант r, мм Н, м рман, ат
а 300 0,5 0,090

Ответ: R = 3772 Н, α = 7º,  hDравн = 1,54 м.

Варианты задачи: б, в.

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


4.40 Определить величину, угол наклона и глубину центра давления для равнодействующей давления воды на криволинейную стенку АВ (рис. 3.1) длиной L. Действующий напор H. Криволинейная стенка представляет часть цилиндрической поверхности с секторным углом φ.Определить величину, угол наклона и глубину центра давления для равнодействующей давления воды на криволинейную стенку АВ (рис. 3.1) длиной L. Действующий напор H. Криволинейная стенка представляет часть цилиндрической поверхности с секторным углом φ.

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант Н, м L, м φ, град
а 4,0 10,0 60

Варианты задачи: б, в.

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

ВУЗ: УГГУ