Раинкина Л. Н. Гидромеханика РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина 2005

3.266 Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами а×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси А. Уровень жидкости равен Н.

Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рv0). Внутри патрубка жидкости нет и на крышку действует атмосферное давление.

Определить силу Т натяжения троса, необходимую для открытия крышки. Вес крышки не учитывать. Температура жидкости равна tº.Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами а×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси А. Уровень жидкости равен Н. Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рv0). Внутри патрубка жидкости нет и на крышку действует атмосферное давление. Определить силу Т натяжения троса, необходимую для открытия крышки. Вес крышки не учитывать. Температура жидкости равна tº.

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра, tºС Н, м а, м b, м Угол α,º рм0, кПа рv0, кПа Жидкость
20 3 0,2 0,3 30 10 нефть

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf


3.72 Решите задачу 1 при условии, что крышка имеет вес, равный G.

Задача 1 Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами a×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси A. Уровень жидкости равен H.

Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно ри0). Внутри патрубка жидкости нет и на крышку действует атмосферное давление.

Определить силу Т натяжения троса, необходимую для открытия крышки. Вес крышки не учитывать. Температура жидкости равна tº.Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами a×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси A. Уровень жидкости равен H. Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно ри0). Внутри патрубка жидкости нет и на крышку действует атмосферное давление. Определить силу Т натяжения троса, необходимую для открытия крышки. Вес крышки не учитывать. Температура жидкости равна tº.

Таблица исходных данных

Вариант 0
t,

ºС

Н,

м

а,

м

b,

м

Угол

α, º

рм0,

кПа

Жидкость G,

Н

20 3,0 0,2 0,3 30 10 нефть 50

Ответ: Т = 2,46 кН.

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf


3.73 Решите задачу 1 при условии, что внутри патрубка находится жидкость.

Задача 1. Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами а×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси А. Уровень жидкости равен Н.

Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рv0). Внутри патрубка жидкости нет и на крышку действует атмосферное давление.

Определить силу Т натяжения троса, необходимую для открытия крышки. Вес крышки не учитывать. Температура жидкости равна tº.Решите задачу 1 при условии, что внутри патрубка находится жидкость. Задача 1. Для слива жидкости из хранилища имеется прямоугольный патрубок с размерами а×b, закрытый крышкой. Крышка установлена под углом α к горизонту и может поворачиваться вокруг оси А. Уровень жидкости равен Н. Над поверхностью жидкости находится газ, давление которого может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рv0). Внутри патрубка жидкости нет и на крышку действует атмосферное давление. Определить силу Т натяжения троса, необходимую для открытия крышки. Вес крышки не учитывать. Температура жидкости равна tº.

Рисунок к задачам 1, 2, 3

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра, tºC Н, м а, м b, м Угол α,º рм0, кПа рv0, кПа Жидкость
20 3,0 0,2 0,3 30 10 нефть

Ответ: Т = 2,32 кН.

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf


3.304 Определить суммарную силу давления на торцевую стенку АВ горизонтальной цилиндрической цистерны диаметром d, заполненной жидкостью плотностью ρ, если уровень жидкости находится на расстоянии Н от дна.

Цистерна герметически закрыта и над поверхностью жидкости находится газ. Давление газа может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рv0).

Определить также координаты точки приложения силы давления.Определить суммарную силу давления на торцевую стенку АВ горизонтальной цилиндрической цистерны диаметром d, заполненной жидкостью плотностью ρ, если уровень жидкости находится на расстоянии Н от дна. Цистерна герметически закрыта и над поверхностью жидкости находится газ. Давление газа может быть больше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рм0) или меньше атмосферного (тогда показание мановакуумметра равно рv0). Определить также координаты точки приложения силы давления.

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра, tºC Н, м d, м рм0, кПа рv0, кПа Жидкость
20 3,0 2,5 60 нефть

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf


3.305 Определить суммарную силу давления на торцевую стенку АВ горизонтальной цилиндрической цистерны диаметром D, заполненной жидкостью плотностью ρ находящейся при температуре tºС. Уровень жидкости в горловине находится на расстоянии Н от дна. Горловина закрыта поршнем диаметром d, на который действует сила R.

Определить также координаты точки приложения силы давления на крышку АВ.Определить суммарную силу давления на торцевую стенку АВ горизонтальной цилиндрической цистерны диаметром D, заполненной жидкостью плотностью ρ находящейся при температуре tºС. Уровень жидкости в горловине находится на расстоянии Н от дна. Горловина закрыта поршнем диаметром d, на который действует сила R. Определить также координаты точки приложения силы давления на крышку АВ.

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра, tºC Н, м d, м D, м R, Н Жидкость
20 3,0 0,2 2,7 50 нефть

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf


3.309 Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d.

Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d. Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра,

tºC

Н2,

м

d,

м

Н1,

м

k,

м

Угол α,º

 

Жидкость

 

20 6,0 0,2 2,7 5 30 керосин

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf


3.310 При условии задачи 6 определите величину х, если дополнительно необходимо учесть силу трения скольжения при повороте щита на цапфах. Коэффициент трения скольжения равен f.

Задача 6

Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d.

Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d. Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра,

tºC

Н2,

м

d,

м

Н1,

м

k,

м

Угол

α,º

Жидкость

 

f

 

20 6,0 0,2 2,7 5 30 керосин 0,2

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf


3.311 При условии задачи 6 определите величину х, если под щитом нет жидкости и величина Н1 равна нулю.

Задача 6

Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d.

Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d. Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра,

tºC

Н2,

м

d,

м

Н1,

м

k,

м

Угол

α,º

Жидкость

 

20 6,0 0,2 2,7 5 30 керосин

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf


3.312 При условии задачи 7 определите величину х, если под щитом нет жидкости и величина Н1 равна нулю.

Задача 7

При условии задачи 6 определите величину х, если дополнительно необходимо учесть силу трения скольжения при повороте щита на цапфах. Коэффициент трения скольжения равен f.

Задача 6

Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d.

Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.Щитовой затвор шириной k должен автоматически поворачиваться вокруг оси АВ, открываться при уровне воды Н2 и пропускать ее в левый отсек. Угол наклона щита равен α, температура жидкости tºС. Силой трения на цапфах при повороте пренебречь. Диаметр цапфы равен d. Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось АВ поворота щита, если под ним находится постоянный уровень Н1. Определить также результирующую силу давления жидкости.

Таблица исходных данных

Вариант 0
Темп-ра,

tºC

Н2,

м

d,

м

Н1,

м

k,

м

Угол

α,º

Жидкость

 

f

 

20 6,0 0,2 2,7 5 30 керосин 0,2

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf


3.296 Прямоугольный поворотный затвор размерами m × n перекрывает выход воды в атмосферу из резервуара, уровень в котором равен H.

Определить, на каком расстоянии х от нижней кромки затвора следует расположить его ось поворота, чтобы для открытия затвора нужно было преодолевать только момент трения в цапфе. Найти также момент трения, если диаметр цапф равен d, а коэффициент трения скольжения f. Принять f = 0,2 для всех вариантов.Прямоугольный поворотный затвор размерами m × n перекрывает выход воды в атмосферу из резервуара, уровень в котором равен H. Определить, на каком расстоянии х от нижней кромки затвора следует расположить его ось поворота, чтобы для открытия затвора нужно было преодолевать только момент трения в цапфе. Найти также момент трения, если диаметр цапф равен d, а коэффициент трения скольжения f. Принять f = 0,2 для всех вариантов.

Таблица исходных данных

Вариант Темп-ра, tº C Н, м m, м n, м d, мм Жидкость
0 10 5,0 3 4,5 150 керосин

Ответ: х  = 1,301 м, Мтр = 5,63·10³ Н·м.

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf