Главная страница
Навигация по странице:

  • Вопрос 8. Сила давления жидкости на цилиндрическую поверхность. Центр давления силы. Тело давления.

  • Вопрос Сила давления жидкости на плоские поверхности. Определение координат центра давления


    Скачать 1,04 Mb.
    НазваниеВопрос Сила давления жидкости на плоские поверхности. Определение координат центра давления
    Анкор7-12_na_pechat.docx
    Дата23.04.2017
    Размер1,04 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла7-12_na_pechat.docx
    ТипДокументы
    #318
    страница1 из 4

    Подборка по базе: 1-5 вопросы физика.docx, Вопросы вопросов для текущего контроля успеваемости 1 модуль.doc, Перечень вопросов к экзамену ПРП 2019.docx, История отечественного государства и права в вопросах и ответах_, Контрольные вопросы.docx, экономическая история вопросы к экзамену.docx, Автор(ы) Авдеева Н Н Вопросы психологии 1997 №4 с 3-10.doc, История отечественного государства и права в вопросах и ответах_.
      1   2   3   4

    Вопрос 7. Сила давления жидкости на плоские поверхности. Определение координат центра давления.

    Рассмотрим плоскость АВ, наклоненную под углом α к горизонту.

    Д – центр давления (точка приложения силы).

    С – центр тяжести.

    Равнодействующая элементарных сил гидростатического давления на какую-нибудь поверхность называется суммарным давлением или силой давления (F=[H]).

    Определим силу давления dF на бесконечно малую площадку с площадью dS, расположенной на произвольной глубине погружения h.

    – избыточное давление на поверхности жидкости

    , проинтегрируем:

    .

    – статический момент площади S всей фигуры относительно центральной горизонтальной оси, тогда .

    Получаем: – сила давления на плоскую фигуру равна произведению площади этой фигуры на гидростатическое давление в центре тяжести фигуры.

    Для инженерных расчетов важно знать не только величину силы давления, но и точку её приложения – центра давления. Направление силы давления на плоскую поверхность согласно первому свойству гидростатического давления нормально к плоскости.

    По теореме о равенстве момента равнодействующей относительно некоторой оси сумме моментов составляющих относительно той же оси:

    1) .

    , где

    – момент инерции площади фигуры S относительно .

    2)

    Решим 1 и 2 системой: , получим , ,

    – по теореме Штейнера, тогда – положение центра давления, он всегда лежит ниже центра тяжести на величину эксцентриситета - .

    Если стенка вертикальная, то , , .

    Вопрос 8. Сила давления жидкости на цилиндрическую поверхность. Центр давления силы. Тело давления.

    При определении силы гидростатического давления на криволинейную поверхность заранее не известны точка приложения этой силы и её направление, т к в каждой точке направление давления нормально к поверхности этой точке. Поэтому при определении силы давления на криволинейную поверхность предварительно определяют три её составляющие, параллельные координатным осям , , .

    – сила давления на криволинейную поверхность определяется корнем квадратным из суммы квадратов составляющих по координатным осям.

    Если имеется цилиндрическая поверхность, то у нее будет 2 составляющие: – гориз., – вертик. Тогда сила гидростатического давления на цилиндрическую поверхность: , а направление этой силы определяется углом наклона к горизонту β, .





    ;
    Определим горизонтал. составляющую:

    ,

    – площадь проекции на вертикальную плоскость .



    статический момент площади

    – глубина погружения центра тяжести.

    – гидростатическое давление в центре тяжести.

    Горизонтальная составляющая силы давления на цилиндрическую поверхность равна силе давление на вертикальную проекцию (площадь проекции*гидростатическое давление в центре тяжести).
    Определим вертикальную составляющую:

    ,

    – горизонтальная проекция площади на свободную поверхность жидкости или её продолжения.



    - объем элементарной прямоугольной призмы, объем призмы.

    V – объем тела давления, которое ограничено самой цилиндрической поверхностью АВ, горизонтальной проекцией на свободную поверхность воды (или на её продолжение АВ’) и вертикальными плоскостями проектирования.

    Таким образом, вертикальная составляющая силы давления на цилиндрическую поверхность равна весу жидкости в объеме тела давления.

    Направление вертикальной составляющей силы зависит от взаимного расположения цилиндрической поверхности и жидкости.

    1 – объем заполнен жидкостью, значит тело давления «+» (действительное). Значит равна по величине силе тяжести и совпадает с ней по направлению, т е направлена вниз.

    2 – объем не заполнен жидкостью, значит тело давления «-» (мнимое). Значит равна по величине силе тяжести и противоположна с ней по направлению, т е направлена вверх.

    Если цилиндрическая поверхность является частью круговой цилиндр, то сила F проходит через центр тяжести цилиндра. Точка пересечения силы F с цилиндрической поверхностью называется – центром давления.
      1   2   3   4


    написать администратору сайта