Forța de presiune hidrostatică pe un perete plat este egală cu produsul presiunii la centrul de greutate al peretelui plat umed înmulțit cu suprafața sa S
unde hc este adâncimea de imersie a centrului de greutate al peretelui plat, m.
Coordonarea aplicării forței care acționează pe un perete plat
unde Jo este momentul inerției planului relativ la axa centrală.
Forța de presiune pe suprafața curbă este definită ca:
.
- proiecția unei suprafețe curbe pe un plan vertical.
unde este volumul corpului de presiune, delimitat de sus de planul suprafeței libere, de-a lungul laturilor de către suprafața verticală proeminentă, de jos de pe suprafața curbată.
La rezolvarea problemelor pe această temă:
- la prima etapă să determine valoarea forței rezultante;
- în cea de-a doua etapă determină punctul de aplicare și direcția acțiunii acestei forțe.
În cazul în care, cel puțin pe o parte a suprafeței din presiunea de pe suprafața liberă a lichidului este diferită de presiunea atmosferică, trebuie utilizat în calculul presiunii hidrostatice integrala la centrul de greutate al suprafeței.
Exemplul 1. O placă de leagăn dreptunghiulară cu dimensiunea L 'B = 3'4 m închide ieșirea barajului (Figura 2.2). În partea stângă a nivelului apei este egal cu N2 = 2 m, pe partea dreapta - H1 = 5 m Se determină forța de tensionare T coarda necesară pentru a deschide panoul de la un unghi de la orizont, iar forța Fa .. cu care scutul este apăsat față de pragul A.
Soluția. Definiți forța care acționează în partea stângă a ecranului.
Suprafața suprafeței umede: m 2.
Adâncimea de scufundare a centrului de greutate: m.
Forța de presiune: kN.
Zona suprafeței scutului umectată spre dreapta: m 2.
Adâncimea de scufundare a centrului de greutate: m.
În acest subiect este necesar să se înțeleagă că ecuația Bernoulli este ecuația conservării energiei mecanice a fluxului, raportată la un kilogram de greutate a fluidului și determinată în raport cu planul comun de comparație.
Energia mecanică a fluxului din partea stângă a ecuației este întotdeauna mai mare decât cea din partea dreaptă a ecuației cu valoarea pierderilor h.
Mișcarea unui fluid din secțiunea 1 până la secțiunea 2 este determinată de ecuația Bernoulli sub forma:
aici Z1. Z2 - cap geometric, egal cu distanța dintre secțiunea vie a fluxului și planul de comparație;
. - cap piezometric egal cu citirea piezometrului în secțiunea selectată.
Notă: Valoarea presiunii care trebuie înlocuită în ecuație trebuie să fie citită de la un nivel de presiune. Fie ambele sunt redundante, fie ambele sunt absolute.
. - cap de mare viteză, care ține cont de energia cinetică a fluxului.
a1. a2 - coeficienții Cariolis, luând în considerare raportul dintre energia cinetică reală a debitului și energia, calculată din viteza medie a debitului.
Pentru regimul laminar a = 2. Pentru turbulente a = 1.03-1.18.
- pierderea energiei mecanice în timpul mișcării fluidului. Este necesar să se ia în considerare faptul că, atunci când fluidul ideal se mișcă, pierderea capului este 0. În toate celelalte cazuri, ele trebuie considerate ca o sumă. unde
- Pierderi prin frecare. (2.10)
- pierderile cauzate de rezistența locală. (2.11)
Poziția acestui plan de comparație trebuie aleasă astfel încât să reducă numărul de necunoscuți din ecuația Bernoulli.
Ecuația este scrisă sub forma (2.9), apoi comparația cu planul poziției și coordonatele secțiunilor transversale se înregistrează într-o manieră simplificată, în timp ce termenii neglijați, acestea trebuie să fie justificate.
La determinarea capului de viteză în fiecare secțiune, este necesar să se folosească ecuația de continuitate (constanța debitului în canal)
Elevul verifică independent construcția liniilor capului complet și piezometric prin secțiuni transversale specifice, luând în considerare datele. De exemplu, linia de cap complet în secțiunea de pe suprafața liberă a lichidului din rezervor coincide cu linia capului piezometric, deoarece V = 0.
Dacă presiunea de deasupra suprafeței libere este mai mare decât presiunea atmosferică, linia de presiune totală va trece deasupra nivelului lichidului etc.
Un exemplu. Conducta, compusă din țevi de diferite diametre, mm și mm, conectează receptorul A cu rezervorul atmosferic B. Nivelul lichidului în receptorul m, presiunea deasupra suprafeței lichidului atm. Determinați nivelul în rezervorul B la un debit de lichid Q egal cu 1 l / s. Pierderile de cap sunt: la ieșirea la conducta m; în prima secțiune h3 = 2 m; pe valva care separă conducta, h4 = 2 m; pe a doua secțiune h5 = 5 m (Figura 2.4).
Soluția. Comparați Selectați planul care trece prin axa conductei, putem scrie ecuația lui Bernoulli pentru cele două secțiuni care trec prin planul stratului liber în receptor 1-1 și 6-6 într-un rezervor atmosferic.
unde este pierderea totală a capului din secțiunea 1-1 până la secțiunea 6-6.
. Viteza este calculată pentru fiecare secțiune. Numărul lui Reynolds. se specifică coeficientul Kariolis.
Trimiteți-le prietenilor: