ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Равновесие жидкости в движущихся сосудах из "Прикладные задачи по гидравлике " При равновесии в движущемся сосуде жидкость, заполняющая сосуд, движется вместе с ним как твердое тело. В зависимости от характера действующих массовых сил в жидкости поверхность равного давления, как и свободная поверхность, может принимать различную форму. Рассмотрим некоторые случаи равновесия жидкости в движущихся сосудах. [c.99] В данном случае жидкость подвержена воздействию не только поверхностных сил, но также массовых сил тяжести и инерщ1и. [c.99] Рс Р8 С где h расстояние от точки С до пьезометрической плоскости. [c.100] Силы давления жидкости на плоские стенки в рассматриваемом случае равновесия благодаря однородности поля массовых сил определяются зависимостями, которые используются в случае равновесия жидкости в неподвижном сосуде [2]. Координаты центра давления действующих сил зависят от величины и направления ускорения а и определяются по формулам, приведенным в [2]. [c.100] В выражениях (6.1)- (6.7) ускорение а принимается с учетом знака. [c.101] Изложенные выше замечания к формуле (6.4) справедливы и для формул (6.5) - (6.7). Также справедливы в данном случае и замечания по определению сил давления жидкости на плоские стенки и координат центра давления. [c.101] Формула (6.18) применима и для сосудов с избыточным (Ро PmmJ или вакуумметрическим давлением (ро р щ) над жидкостью, если отсчитывать координаты Z и X от пьезометрической плоскости, т.е. от поверхности уровня, давление в точках которого равно атмосферному. [c.103] Поверхность уровня представляет собой параболоид вращения, ось которого совпадает с осью вращения сосуда (рис. 6.6). [c.103] Из уравнения (6.20) следует параболический закон распределения давления по радиусу (рис. 6.6). [c.104] Рассмотрим случай, когда центробежные силы велики по сравнению с силой тяжести жидкости и последней можно в расчетах пренебречь, т.е. при условии g. [c.105] Закон распределения давления (6.26) по радиусу является параболическим. Эпюры давления представлены на рис. 6.9, в. [c.105] Если сила тяжести мала по сравнению с центробежной, то формула (6.26) может применяться при любом расположении оси вращения сосуда. [c.105] Задача 6.2. Цистерна, заполненная нефтью (относительная плотность 5 = 0,9), движется на спуске с уклоном i = 0,105. Диаметр горловины d = 0,7 м, а высота горловины над поверхностью нефти в неподвижной цистерне на горизонтальной плоскости (рис. 6.11)дй = 0,2 м. Определить ускорение, при котором нефть поднимется до передней кромки горловины. [c.106] На рис. 6.12 обозначено 1 - свободная поверхность нефти при движении цистерны с замедлением 2 - горизонтальная плоскость 3 - плоскость движения цистерны. [c.107] Нефть поднимется до передней кромки горловины при торможении цистерны с ускорением а = -4,52 м/с. [c.107] Задача 6.3. Цистерна, заполненная дизельным топливом, движется со скоростью U = 36 км/ч по горизонтальному закруглению радиусом R = 300 м. Определить угол наклона свободной поверхности дизельного топлива (рис. 6.13). [c.107] Знак (-) указывает на то, что уровень нефти понижается у боковой noBqjxHO TH цистерны со стороны центра закругления. [c.107] Задача 6.4. Циливдрический сосуд диаметром D, =300 мм и высотой L = 250 мм, имеющий в верхней крышке центральное отверстие диаметром 1 2 = 200 мм, заполнен нефтью плотностью р = 900 кг/м до высоты 5 = 180 мм (рис. 6.14). Определить угловую скорость сосуда, при которой жидкость начнет выливаться из него, и силу давления на верхнюю крышку при этой угловой скорости. [c.108] Решение. Жидкость начнет выливаться из сосуда, когда ее свободная поверхность по мере увеличения угловой скорости достигнет кромки отверстия в верхней крьппке. При этом вершина параболоида свободной поверхности в зависимости от объема жидкости в сосуде может расположиться ниже или выше дна сосуда. [c.108] Указание. В сосуде не останется жидкости, когда свободная поверхность жидкости коснется стенки сосуда у его дна, и вектор сум.марной массовой силы, действующей на последнюю частицу жидкости в этой точке, будет нормальным к стенке. [c.112] Вернуться к основной статье