Методические указания к решению задачи 6
Суммарную силу избыточного давления воды на цилиндрическую поверхность определяют по формуле
, Н
где - горизонтальная составляющая силы избыточного гидростатического давления , Н;
- вертикальная составляющая силы избыточного гидростатического давления , Н
Рис. 9 - Расчетная схема бака и крышки с положением координатных осей
Горизонтальная составляющая силы избыточного гидростатического давления равна силе давления на вертикальную проекцию цилиндрической поверхности
, Н,
где - избыточное гидростатическое давление в центре тяжести площади проекции криволинейной поверхности на плоскость , Па;
- площадь проекции криволинейной поверхности на вертикальную плоскость YOZ, м2
, Па
, м2
Вертикальная составляющая силы избыточного гидростатического давления равна весу жидкости в объеме тела давления
, Н,
где - объем тела давления, м3;
- удельный вес жидкости, Н/м3
, м3
При нахождении объема тела давления цилиндрическую поверхность разбивают на две симметричные части расположенные относительно горизонтальной плоскости . Для каждой части отдельно находится тело давления.
Тело давления представляет собой объем, ограниченный криволинейной поверхностью, ее проекцией на пьезометрическую плоскость и заключенный между вертикальными плоскостями, проходящими через крайние образующие цилиндрической поверхности.
В рассматриваемом примере пьезометрическая плоскость проходит по свободной поверхности воды открытого резервуара.
Если тело давления расположено со стороны поверхности, смачиваемой жидкостью (в теле давления находится вода), то оно положительно и направлена вниз. Если тело давления находится со стороны поверхности не смачиваемой жидкостью (в теле давления нет воды), тотакое тело давления отрицательно и сила направлена вверх.
В данной задаче для нахождения тела давления цилиндрическую поверхность нужно разделить на две части: и . Тело давления для поверхности будет отрицательным, а для положительным.
Результирующий объем тела давления на всю цилиндрическую поверхность и его знак находятся путем алгебраического суммирования тел давления на криволинейные поверхности и .
Суммарная сила избыточного гидростатического давления на цилиндрическую поверхность направлена по радиусу кривизны. Линия действия силы давления проходит через центр кривизны под углом к горизонту.
Координаты центра давления равны
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ (ЗАЧЕТУ)
ТЕМА I. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ
1. Назовите основные свойства жидкостей. Дайте определение каждому из них.
2. Что называется сжимаемостью жидкостей? Напишите формулу для коэффициента объемного сжатия и раскройте его физический смысл.
3. Что такое вязкость жидкости, чем она характеризуется и от чего зависит?
4. Напишите формулу для силы внутреннего трения в жидкости (закон вязкости Ньютона). Раскройте физический смысл всех величин, входящих в эту формулу.
5. Какой зависимостью связаны между собой динамический и кинематический коэффициенты вязкости жидкости?
ТЕМА II. ГИДРОСТАТИКА
6. Гидростатическое давление и его свойства. Виды гидростатического давления.
7. Приведите основное уравнение гидростатики.
8. В чем состоит закон Паскаля и какова его связь с основным уравнением гидростатики? Действие каких гидравлических установок основано на законе Паскаля?
9. Как определяют силу суммарного гидростатического давления жидкости на плоскую стенку? Что называется центром давления? Как расположен центр давления относительно центра тяжести смоченной поверхности стенки? Приведите формулу (с пояснением всех входящих в нес параметров), по которой определяют положение центра давления.
10. Как определяют силу давления на горизонтальную плоскую стенку? В чем заключается сущность "гидростатического парадокса"?
11. Как определяют горизонтальную и вертикальную составляющие силы давления на криволинейную (цилиндрическую) поверхность? Чему равна равнодействующая сила, суммарного гидростатического давления на криволинейную (цилиндрическую) поверхность?
I2. Выведите формулу для определения горизонтальной и вертикальной составляющих силы давления на цилиндрические криволинейные поверхности.
13. Как определить направление и точку приложения равнодействующей полного суммарного давления жидкости на криволинейную поверхность?
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2025 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|