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.
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.
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 р0в=0,5·105 Па.
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.
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′.
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?
Таблица 4 – Исходные данные
| а, м | b, м | r, м | Ж | Н, м | 10-2·р0, кПа | 10-2·m, кг |
| 0,2 | 2 | 0,2 | бензин | 14 | 1 | 2,5 |
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.
Таблица 6
| Жидкость, Ж | D | L | h | H | рвак, кПа |
| мм | м | ||||
| Нефть Баку, легкая | 500 | 400 | 1,00 | 1,30 | 24,3 |
Варианты задачи: б, в, г, д, е, ж, и, к.
ВУЗ: УГНТУ
Все задачи из: Гидравлика УГНТУ Салават 2017
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?
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.
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.
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.
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.
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.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | L, м | φ, град |
| а | 4,0 | 10,0 | 60 |
Ответ: равнодействующая сила давления воды R = 1014 кН, угол наклона силы к горизонту α = 39º; глубина центра давления yDравн = 2,91 м.
