Часс С.И. Гидравлика. Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ 2009
4.193 Определить величину равнодействующей давления воды на секторный затвор АВ (рис. 3.4), линию действия, угол наклона к горизонту и глубину центра давления hDравн.
Удерживаемы напор Н , ширина затвора В, секторный угол затвора φ.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | В, м | φ, град |
| а | 1,5 | 2,0 | 60 |
Ответ: равнодействующая сила давления воды R = 28,6 кН; угол наклона силы к горизонту α = 39º; глубина центра давления hDравн = 1,1 м.
ВУЗ: УГГУ
4.139 В горизонтальной цистерне диаметром D и длиной L хранится бензин. Уровень бензина в цистерне находится на высоте Н от дна. Избыточное давление паров бензина на поверхности соответствует показанию манометра рман (рис. 3.5).
Определить горизонтальные силы, действующие на боковые цилиндрические поверхности АВ цистерны. Показать линии действия сил и глубину (hD) центра давления от свободной поверхности для этих сил. Плотность бензина ρбенз=720 кг/м³.
Таблица – Исходные данные
| Вариант | Н, м | D, м | L, м | рман, ат |
| а | 3,0 | 2,6 | 4,0 | 0,13 |
Ответ: R = 257,4 кН, hD = 1,86 м.
4.169 Закрытый резервуар, имеющий полуцилиндрическую боковую крышку, заполнен водой. Диаметр цилиндрической части D, длина образующей цилиндрической поверхности L, показание манометра, установленного на расстоянии h от дна резервуара, равно рман. (рис. 3.6).
Определить горизонтальную и вертикальную силы давления воды на цилиндрическую поверхность АВ, показать их линии действия и точки приложения, а также рассчитать равнодействующую давления, ее точку приложения и угол наклона к горизонту.
Чертеж представить в масштабе.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | L, мм | h, мм | рман, ат |
| а | 600 | 800 | 100 | 0,07 |
Ответ: Rраст. = 2,35 кН, Rсрез. = 1,11 кН, α = 25º, R = 2,6 кН, уDравн = 0,627 м.
ВУЗ: УГГУ
4.105 Определить величину и угол наклона к горизонту равнодействующей давления воды на устройство в виде цилиндрического затвора (рис. 3.7), если диаметр цилиндра D, действующий напор слева Н, справа h = D/2. Длина цилиндрического затвора L.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, м | Н, м | L, м |
| а | 0,9 | 1,2 | 4,0 |
Ответ: R = 29,24 кН, α = 40º.
4.13 Закрытый резервуар с полуцилиндрическим дном радиусом r и длиной L заполнен маслом плотностью ρмасл = 900 кг/м³ (рис. 3.8). Сила давления масла на дно резервуара равна R. Определить на какой высоте Н от оси цилиндрической части установлен вакуумметр, показание которого рвак.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | r, м | L, м | R, кН | рвак, ат |
| а | 0,6 | 1,5 | 15,40 | 0,063 |
Ответ: Н = 1,20 м.
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.
4.104 Определить равнодействующую давления воды, ее угол наклона к горизонту и глубину погружения центра давления для цилиндрической поверхности АВ секторным углом φ=120º (рис. 3.10).
Длина цилиндрической поверхности L, действующий напор воды слева Н, справа h=H/2.
При решении чертеж представить в масштабе, в виде вертикального сечения криволинейной поверхности.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | L, м |
| а | 1,5 | 3,0 |
Ответ: равнодействующая сил давления воды R=25,73 кН действует под углом α=15º к горизонту, глубина погружения центра давления yDравн=0,974 м.
4.79 В вертикальной стенки резервуара сделано прямоугольное отверстие для выпуска воды. Отверстие перекрывается цилиндрическим затвором диаметром d и длиной L, установленным на цапфах (рис. 3.11). Действующий напор на уровне оси затвора H.
Определить величину, линию действия, геометрическое положение и угол наклона к горизонту равнодействующей давления на поверхность затвора ACB.
Чертеж выполнить в масштабе.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | d, м | L, м |
| а | 0,8 | 0,6 | 2,0 |
Ответ: R = 9,52 кН, α = 8º, yDравн = 0,8 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.
4.195 Закрытый резервуар, заполненный мазутом плотностью ρ = 920 кг/м³, имеет полуцилиндрическое дно радиусом r. Глубина заполнения резервуара Н, длина резервуара L (рис. 3.13).
Определить силу давления мазута на дно резервуара (вертикальная сила давления), а также величину, линию действия и глубину погружения центра давления hD от свободной поверхности для сил давления на боковые поверхности АВ (горизонтальная сила давления).
Принять абсолютное давление на поверхности мазута рабс.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | r, м | Н, м | L, м | рабс, кПа |
| а | 0,5 | 1,8 | 2,5 | 101,6 |
Ответ: Rверт = 47,165 кН, Rбок = 52,74 кН, hD = 1,11 м.
ВУЗ: УГГУ
