4 Силы давления жидкости на криволинейные стенки
4.61 Построить тело давления и определить величину и направление силы гидростатического давления воды, действующей на боковую поверхность секторного затвора АВ с углом сектора 45° (рис. 4.41). Радиус затвора R=3,0 м, а ширина b=4,0 м. Уровень воды Н1=4,0 м, Н2=1,95 м.
4.62 Цилиндрический резервуар (рис. 4.7) для хранения мазута диаметром D=4 м имеет полусферическую крышку и сообщается с атмосферой через трубку диаметром d=0,2 м. Определить вертикальную составляющую силы гидростатического давления мазута на крышку, если Н1=4 м, Н2=8 м, а плотность мазута ρ=890 кг/м³.
4.63 Определить величину и направление силы давления воды на боковую поверхность цилиндрического затвора диаметром d=1,6 м и длиной l=4 м (рис. 4.13). Глубина воды Н=3,0 м.
4.64 Построить тело давления и определить силу гидростатического давления жидкости на цилиндрическую поверхность (рис. 4.26) при следующих исходных данных: R=0,8 м, Н=0,2 м, относительная плотность δ=0,8, длина образующей цилиндра b=1 м.
Ответ: Р=6420 Н, α=54,1º.
4.65 По дну водоема на глубине Н=10 м проложен трубопровод диаметром D=500 мм (рис. 4.56), по которому под избыточным давлением ри=1,0 МПа перекачивается нефть (ρн=880 кг/м³). Определить усилие, разрывающее трубопровод в плоскости 1-1.
4.66 Определить силу Ризб избыточного давления и направление ее действия для цилиндрической поверхности длиной l=3 м и R=2 м, если h1=3R, а h2=3,25R, жидкость – вода.
Ответ: Ризб=116,4 кН, сила направлена вверх.
4.67 Для регулирования сброса воды на плотине установлен сегментный затвор шириной b=4,6 м, радиусом R=9 м и углом α=45º. Глубина воды перед затвором Н=9 м. Определить силу гидростатического давления на цилиндрическую часть затвора и ее направление (рис. 9).
Ответ: F=2306,3 кН, φ=43,5º.
4.68 Определить силу давления масла на цилиндрическую стенку резервуара АВ (рис. 3.10), угол наклона силы и глубину погружения центра давления, если глубина заполнения резервуара Н=0,8 м; радиус цилиндрической части r=0,6 м; секторный угол равен 90°; длина образующей цилиндрической поверхности L=1,2 м. Принять плотность масла ρмасл=860 кг/м³.
Ответ: сила давления масла R=3,64 кН; угол наклона силы к горизонту α=33º; глубина погружения центра давления yDравн=0,47 м.
Учебник: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006.pdf
ВУЗ: УГГУ
Все задачи из: Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах УГГУ 2006
4.69 Определить равнодействующую давления масла на цилиндрическую стенку резервуара АВ (рис. 3.9), линию действия, угол наклона силы и глубину погружения центра давления (hDравн), если глубина наполнения Н; радиус цилиндрической части r; секторный угол 90°; длина образующей цилиндрической поверхности L. Плотность масла ρмасл=860 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | r, м | L, м |
| а | 0,8 | 0,6 | 1,2 |
Ответ: сила давления масла R=3,64 кН; угол наклона силы к горизонту α=33º; глубина погружения центра давления hDравн=0,473 м.
4.70 В прямоугольном окне вертикальной стенки резервуара, заполненного водой, установлен на цапфах цилиндрический затвор диаметром d и длиной L. Удерживаемый напор воды на уровне оси затвора H (рис. 3.12).
Определить величину, линию действия и угол наклона к горизонту равнодействующей давления на поверхность затвора ACB.
Чему равно усилие на каждую цапфу.
Чертеж выполнить в масштабе.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | d, м | L, м |
| а | 1,2 | 0,8 | 2,5 |
Ответ: величина равнодействующей давления на поверхность затвора АСВ R = 24,3 кН, угол наклона к горизонту α = 15º, усилие на каждую цапфу Rц = 12,15 кН.
