6 Равновесие жидкости в движущихся сосудах
6.41 Закрытый призматический сосуд длиной L = 2 м, перемещающийся горизонтально с постоянным ускорением a = 6 м/с², заполнен водой до высоты h = 0,5 м. Построить эпюру давления на дно сосуда, если высота сосуда Н = 1,0 м, а избыточное давление внутри сосуда р0и = 0,2·105 Па (рис. 6.19).
6.42 При движении воды в реке на закруглении радиусом R = 100 м на внешнем берегу, по сравнению с противоположным берегом, наблюдается повышение уровня воды на величину h = 10 мм. Ширина реки b = 10 м. Определить среднюю скорость течения воды в реке.
6.43 Условие:
а) Бак квадратного сечения со стороной D установлен на железнодорожной платформе и заполнен на высоту Н водой. Определить силу давления воды на торцовые стенки при движении цистерны с ускорением a и при a = 0.
D – сторона квадрата торцевых стенок бака, м;
L – длина бака, м; ρ – плотность воды, кг/м³;
а – ускорение платформы, м/с².
Исходные данные для решения приведены по вариантам в таблице 3.
После вычислений ответить на вопросы:
- Какая из стенок цистерны нагружена больше?
- Чему равна разница давлений на стенки цистерны. При а — положи- тельном, а – отрицательном и а = 0?
- Как повлияет на результаты расчетов замена жидкости более плотной или менее плотной, чем вода?
2.3. Исходные данные по задаче № 3
Таблица 3
№ варианта | ПАРАМЕТРЫ ЗАДАНИЯ | |||
D, м | L, м | h, м | а, м/с² | |
7 | 2,50 | 8,5 | 1,0 | 2,0 |
6.44 Для измерения ускорения горизонтально движущегося тела может быть использована закрепленная на нем U – образная трубка малого диаметра, наполненная жидкостью.
С каким ускорением а движется тело, если при движении установилась разность уровней жидкости в ветвях трубки h = 5 см при расстоянии между ними l = 30 см?
Ответ: а = 1,635 м/с².
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
6.45 Призматический сосуд длиной 3l = 3 м и шириной с = 1 м, перемещающийся с постоянным ускорением а = 0,4g, разделен плоской перегородкой на два отсека, заполненных водой до высот h1 = 1 м и h2 = 1,75 м.
- Определить суммарную силу Р давления воды на перегородку.
- Найти ускорение а, при котором эта сила станет равной нулю.
Ответ: Р = 2,17 кН; а = 0,5g.
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
6.46 Определить диаметр D1, на котором установится вода во внутренней полости гидравлического уплотнения вала воздушной машины, если диаметр вала d = 0,15 м, диаметр на котором установилась вода в наружной полости уплотнения D = 0,3 м. Атмосферное давление рат = 100 кПа, абсолютное давление во внутренней полости р = 30 кПа. Частота вращения вала n = 2000 об/мин.
Определить осевое усилие Р, передаваемое на вал диском уплотнения. Угловую скорость воды принять равной половине угловой скорости вала.
Ответ: D1 = 20 см; Р = 2,52 кН.
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
6.47 Призматический резервуар длиной l = 3,5 м, шириной b = 1,8 м и высотой h = 1,4 м движется в горизонтальном направлении с ускорением а = 1,8 м/с². Какой наибольший объем жидкости W можно налить в сосуд, чтобы не происходило перелива жидкости через его заднюю стенку? Какой объем жидкости W1 останется в сосуде при его движении с ускорением а1 = 3,6 м/с² (рис.27).
Все задачи из: Кузнецова Е.А. Гидростатика Гидродинамика МарГТУ 2011
6.48 В цилиндрический сосуд (схема 1.10) диаметром D0 и высотой Н0 м налита вода с начальным уровнем hн. Определить: 1) Будет ли выплескиваться вода, если сосуд будет вращаться с постоянной частотой вращения n? 2) На каком расстоянии z0 от дна будет находиться самая низшая точка свободной поверхности? 3) С какой частотой нужно вращать сосуд, чтобы вода поднялась до краев сосуда?
Таблица 1.2 — Исходные данные к решению задачи
Исходные данные | Номер варианта |
4 | |
Высота, м
Н0 hн |
0,5 0,3 |
Диаметр, м
D0 |
0,3 |
Частота вращения, n, мин-1 | 86 |
6.49 Цилиндрический сосуд диаметром d = 0,8 м, имеющий плоскую крышку и полусферическое дно, заполнен водой до высоты y = 0,3 м и поднимается вертикально вверх с ускорением а = 5 м/с². Определить усилие Т в тяге, если масса дна сосуда m1 = 50 кг, цилиндрической части m2 = 30 кг и крышки m3 = 20 кг. Определить силу давления на дно сосуда, если вакуумметр, присоединённый к нижней точке сосуда, показывал р = 20 кПа, когда сосуд был неподвижен (рис. 4.3).