ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Давление жидкости на плоские и криволинейные стенки, на стенки труб и резервуаров. Центр давления из "Гидравлика, водоснабжение и канализация городов " Познакомившись с методами определения полного гидростатического давления в точке и на единицу площади, перейдем к рассмотрению способа определения суммарной силы гидростатического давления на твердые плоские и криволинейные поверхности. [c.18] Представим, что в жидкость погружена плоская фигура АВ площадью ш под углом к горизонту а и расположенная перпендикулярно к плоскости чертежа (рис. 8). Необходимо определить силу полного гидростатического давления, действующего на данную фигуру. Проекцию фигуры АВ на плоскость чертежа примем за ось У. Продолжим ось У до пересечения с уровнем жидкости в точке О, которую будем считать за начало координат. Линия ОХ, перпендикулярная направлению АВ, будет в нашей системе осью X. Для удобства рассмотрения развернем фигуру АВ, вращая ее вокруг оси У до совмещения с плоскостью чертежа, и выделим на площади со бесконечно малую полоску толщиной с1у. Эта полоска, погруженная в жидкость на глубину к, находится на расстоянии У от оси X и имеет бесконечно малую площадь со. [c.18] В зависимости (34) произведение соуЛс представляет собой не что иное, как силу избыточного гидростатического давления. [c.19] Следовательно, сила полного гидростатического давления, действующего на плоскую фигуру, погруженную в жидкость, равна произведению площади фигуры на величину абсолютного гидростатического давления в центре ее тяжести. [c.19] Центр давления. Известно, что любая сила характеризуется величиной, направлением действия и точкой приложения. Поэтому, чтобы иметь полное представление о суммарной силе гидростатического давления на фигуру, кроме ее величины, определяемой по формуле (34), и направления (согласно первому свойству гидростатического давления) необходимо знать точку приложения этой силы, называемую в гидравлике центром давления. Таким образом, центром давления называется точка приложения силы полного гидростатического давления. [c.19] Обозначив теперь через уд координату центра давления (расстояние от этого центра до оси ОХ), напишем выражение для момента равнодействующеп силы Р, т. е. [c.20] Из механики известно, что между моментом инерции / и центре. [c.20] Выражение 1о1 оус показывает, насколько ниже центра тяжести площади фигуры смещен центр давления. [c.20] Кроме того, величина горизонтальной составляющей может быть выражена площадью эпюры гидростатического давления FF (рис. 9,а). [c.21] Сумма элементарных объемов, представляющая собой объем W, называется телом давления. Следовательно, тело давления — это объем, заключенный между криволинейной поверхностью АВ, ее проекцией на свободную поверхность жидкости АВ и вертикальными плоскостями проектирования. Таким образом, вертикальная составляющая полной силы избыточного гидростатического давления на криволинейную поверхность равна весу жидкости в объеме тела давления. [c.22] Ранее было отмечено, что полная сила избыточного гидростатического давления Р приложена в центре давления. В данном случае центр давления расположен в точке пересечения вектора полной силы давления с криволинейной поверхностью АВ (точка D), как это показано на рис. 9, а. Вектор полной силы давления Р должен проходить через точку пересечения ее горизонтальной и вертикальной составляющих (см. рис. 9, а) под углом р, определяемым из зависимости (39). Следовательно, центр давления для криволинейных поверхностей должен находиться графо-аналитическим методом. [c.22] Давление жидкости на стенки труб и резервуаров. Наполненные жидкостью трубы и резервуары находятся под действием внутреннего гидростатического давления. Рассмотрим наиболее общий случай, когда трубы и резервуары имеют цилиндрическую форму. Сечение трубы или резервуара с внутренним диаметром D, на которое воздействует внутреннее гидростатическое давление р, показано на рис. 9, б. Длину рассматриваемого участка трубы или резервуара примем равной I. [c.22] Вертикальная составляющая Pz определится из уравнения (37) Л = Т т.д=Т- /. [c.22] Расчет необходимой толщины стенок труб или резервуаров ведут следующим образом. Внутреннее гидростатическое давление может разорвать трубу или резервуар под действием горизонтальной составляющей Рх по сечению ас, если толщина стенок их недостаточна для восприятия растягивающих усилий. В соответствии с уравнением (36) Рх = 01р. [c.23] Вернуться к основной статье