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 р = 0,2·105 Па (рис. 6.19).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).

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


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.

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


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:

  1. Какая из стенок цистерны нагружена больше?
  2. Чему равна разница давлений на стенки цистерны. При а — положи- тельном, а – отрицательном и а = 0?
  3. 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?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.

  1. Определить суммарную силу Р давления воды на перегородку.
  2. Найти ускорение а, при котором эта сила станет равной нулю.

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.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).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).


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?В цилиндрический сосуд (схема 1.10) диаметром D0=0,3 м и высотой Н0=0,5 м налита вода с начальным уровнем hн=0,3 м. 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).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).