Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Давление жидкости на плоскую стенку






     

    Задача определения сил давления жидкости на плоскую стенку заключается в определении равнодействующей P сил давления (рисунок 6) на плоскую стенку, ее направления и точки приложения.

     

     

    Рисунок 6. Силы, действующие на плоскую стенку

     

    Рассмотрим вертикальную прямоугольную стенку. Пусть ширина стенки равна B, уровень жидкости в сосуде H, а площадь смоченной поверхности рассматриваемой стенки равна S = BH.

    Из основного уравнения гидростатики, записанного применительно к избыточному давлению любой точки жидкости,

     

    pизб = rgh (6)

     

    следует, что эпюра давления pизб представляет собой прямоугольный треугольник. Причем максимальное избыточное давление на стенку равно давлению на дно сосуда

     

    pmax = rgH (7)

     

    а давление на уровне центра тяжести плоской стенки (точка С) равно

     

    pc= 0, 5pmax= 0, 5rgH, (7.3)

     

    Учитывая переменный характер давления жидкости по высоте, выделим на текущей глубине h элементарную площадку dS= Bdh и определим элементарную силу давления жидкости на эту площадку

     

    dP= pdS= rghBdh.

     

    Для определения силы давления на всю смоченную поверхность полученное выражение проинтегрируем от 0 до H:

     

    (7.4)

     

    где pc-давление жидкости в центре тяжести (точка С) смоченной поверхности, определяемое по формуле (7.3); S-площадь смоченной поверхности (S=BH).

     

    Формула (7.4) справедлива для плоских стенок любой формы и с любым углом наклона стенки к горизонту.

     

    Очевидно, что направление действия равнодействующей для плоской стенки всегда совпадает с направлением элементарных сил гидростатического давления. Так как эти силы всегда нормальны к плоской стенке, то и равнодействующая сила будет также нормальной.

     

    Точка приложения равнодействующей силы давления p называется центром давления. Центр давления (точка О) в общем случае не совпадает с центром тяжести плоской стенки (точка С) и находится на глубине, соответствующей расположению центра тяжести площади эпюры давлений (см. рис. 7.1). В рассматриваемом случае центр давления находится на глубине

     

    ho= 2/3H.

     

    Если рассматривать дно сосуда, центр тяжести и центр давления совпадают.

    Давление жидкости на цилиндрическую стенку

     

    Считается, что в трубопроводе жидкость находится под некоторым давлением p. Допустим, что под действием сил давления труба стремится разорваться по сечениям 1–1 и 2–2 (рис. 7.2).

     

     

    Рисунок 7.2. Силы, действующие на цилиндрическую стенку

     

    Разделим мысленно жидкость в трубопроводе по сечениям 1–1 и 2-2 вертикальной плоскостью, проходящей через предполагаемые сечения разрыва, на две половины и отбросим левую половину.

     

    Для обеспечения равновесия оставшейся части к плоскости раздела необходимо приложить распределенные силы гидростатического давления. Эти силы во всех точках одинаковы (без учета весового давления), нормальны к рассматриваемой плоскости и направлены внутрь рассматриваемого объема. Следовательно, равнодействующая элементарных сил давления равна

     

    P= pDl,

     

    где p – давление в трубопроводе, Па;

     

    Dи l – диаметр и длина трубопровода, м.

     

    При расчете, например, на прочность по разрыву трубопровода следует учитывать общую площадь сечения трубопровода S, по которой происходит разрыв,

     

    S= 2dl.

     

    Таким образом, напряжение растяжения sрв стенках трубы равно

     

    sр= P/S= P/(2dl) = pD/(2dl),

     

    где d– толщина стенки.

     

    Если определяется толщина стенки трубы, то

     

    d= pD/(2 [sр]), (7.5)

     

    где [sр] – допустимое напряжение растяжения.

    Силы, действующие на твердое тело, погруженное в жидкость

    погруженное в жидкость

     

    На законах статики твердого тела, погруженного в жидкость, базируется теория плавания. Для установления этих законов необходимо определить силы, действующие на твердое тело, погруженное в жидкость.

     

    Рассмотрим некоторый цилиндр С площадью основания S и высотой H, погруженный в жидкость (рис. 5.1).

     

    Определим силы, действующие на основания тела:

     

    на верхнее основание

     

    P1= poS = (po + rgh1)S;

     

    на нижнее основание

     

    P2= p2S = (po + rgh2)S.

     

     

    Рисунок 5.1. Силы, действующие на твердое тело, погруженное в жидкость

     

    Так как h2 > h1, то P2 > P1.

     

    Разность сил

     

    Pп= P2- P1=rgS(h2-h1)=rgSH=rgV, (5.1)

     

    где r– плотность жидкости; V = S(h2 - h1) = SH – объем тела, называемыйподъемнойили выталкивающей силой. Эта сила всегда направлена вверх.

     

    Таким образом, подъемная сила, действующая на тело со стороны жидкости, равна силе тяжести жидкости, вытесненной телом. Это – закон Архимеда.

     

    Согласно закону Архимеда из формулы (5.1) следует важный вывод: подъемная сила не зависит от глубины погружения тела в жидкость.

     

    Точка D приложения подъемной силы расположена в центре тяжести вытесненного объема жидкости, называемом центром водоизмещения. Этот центр совпадает с центром тяжести тела (центром массы) только в том случае, когда тело однородно.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.