Методы расчета давления жидкости на поверхности, в том числе и на криволинейные поверхности.
Заказать уникальный реферат- 13 13 страниц
- 3 + 3 источника
- Добавлена 02.05.2020
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Основная часть 4
1. Основное уравнение гидростатики 4
2. Расчёт давления жидкости на плоскую стенку 5
3. Расчёт давления жидкости на криволинейные стенки 9
Заключение 12
Список литературы 13
4). Рассчитаем силу давленияжидкости на эту поверхность в двух случаях:1) жидкость расположенасверху (рис. 4, а);2) жидкость расположена снизу(рис. 4, б).а)б)Рис. 4 – Схема для определения силы давления жидкости на цилиндрическую поверхностьВ первом случае выделим объём жидкости, ограниченный рассматриваемойповерхностью АВ, вертикальными поверхностями, проведённымичерез границы этого участка, и свободной поверхностьюжидкости, т. е. объём АВСD (см. рис. 4а).Рассмотрим условия его равновесияв вертикальном и горизонтальном направлениях. Если жидкостьдействует на стенку АВ с силой F, то стенка АВ действует на жидкостьс силой, направленной в противоположную сторону. На рис. 4апоказана эта сила реакции, она разложена на две составляющие - горизонтальную Fг и вертикальную Fв. Рассмотрим условия равновесия для каждой из этих составляющих.Условие равновесия объема АВСD в вертикальном направлениибудет иметь вид(3)где P0 — давление на свободной поверхности жидкости; SГ — площадь горизонтальнойпроекции поверхности АВ; G — вес выделенного объёма жидкости.Условие равновесия того же объёма в горизонтальном направлениизапишем с учётом того, что силы давления жидкости на поверхностиЕС и АD взаимно уравновешиваются.Т.е. остается только силадавления на площадь ВЕ (на вертикальную проекцию поверхности АВ – SB). Тогда(4)Используя формулы (3) и (4) для вертикальной и горизонтальнойсоставляющих полной силы давления Р и применяя теорему Пифагора, находим, чтоВо втором случае, когда жидкость расположена снизу (рис. 4б), гидростатическоедавление во всех точках поверхности АВ имеет те же значения,что и в первом случае, но направление его будет противоположным. Суммарные силы Fв и Fг будут определяться теми же формулами(3) и (4), но с обратным знаком.Отметим, что под величиной G следуетпонимать так же, как и в первомслучае, вес жидкости в объёмеАВСD, несмотря на то, что этот объём жидкостью не заполнен.Положение центра давления нацилиндрической стенке можно определить, если силы Fв и Fг известны иопределены центр давления на вертикальнойпроекции стенки и центртяжести выделенного объема АВСD.Задача существенно облегчается для случаяв котором рассматриваемаяцилиндрическая поверхность будеткруговой. Равнодействующаясила при этом будет пересекать ось поверхности вследствие того, что любая элементарнаясила давления нормальна к поверхности(направленапо радиусу).Изложенный способ определения силы давления на цилиндрическиеповерхности может быть использован также и для сферических поверхностей.В этом случае равнодействующая сила также проходит черезцентр поверхности и лежит в вертикальной плоскости симметрии.ЗаключениеВ реферате рассмотрено основное уравнение гидростатики, изложены методы расчёта давления жидкости на плоскую наклонную и криволинейную поверхности.Все рассмотренные вопросы являются важнейшими в гидростатике – разделе гидравлики, изучающем равновесие жидкостей и воздействие покоящихся жидкостей на погруженные в них тела.Знание законов гидростатики позволяет рассчитать силы, действующие на дно и стенки сосудов различной формы и назначения (баки, цистерны и проч.), вывести условия плавания телкак на поверхности, так и внутри жидкости. На законах гидростатики основано действие многих устройств и приборов - жидкостных манометров,гидравлических тормозов, прессов и т.д.Список литературыБашта Т.М. с соавт. Гидравлика, гидромашины, гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов. – М.: «Издательский дом Альянс», 2010. – 423 с.Большаков В.А., Попов В.Н. Гидравлика. Общий курс: Учебник для вузов. – К.: Выщашк., 1989. – 215 с.Чугаев Р.Р. Гидравлика.: Учебник для вузов. – Л.: Энергоиздат, 1982. – 672 с.
2. Большаков В.А., Попов В.Н. Гидравлика. Общий курс: Учебник для вузов. – К.: Выща шк., 1989. – 215 с.
3. Чугаев Р.Р. Гидравлика.: Учебник для вузов. – Л.: Энергоиздат, 1982. – 672 с.
Вопрос-ответ:
Какие методы используются для расчета давления жидкости на поверхность?
Для расчета давления жидкости на поверхность могут использоваться различные методы, включая методы гидростатической статики и методы численного моделирования.
В чем состоит основное уравнение гидростатики?
Основное уравнение гидростатики устанавливает, что давление внутри статической жидкости зависит только от ее глубины и не зависит от формы или размеров емкости, в которой она находится.
Как происходит расчет давления жидкости на плоскую стенку?
Для расчета давления жидкости на плоскую стенку используется простая формула, основанная на принципе Паскаля: давление равно весу столба жидкости, перпендикулярного стенке и сечению столба.
Как можно рассчитать давление жидкости на криволинейную стенку?
Для расчета давления жидкости на криволинейную стенку необходимо разделить поверхность на маленькие элементы, найти нормальные силы давления на каждый элемент и сложить их во всей площади стенки.
Как рассчитать силу давления жидкости на цилиндрическую поверхность, если жидкость расположена снизу?
Если жидкость расположена снизу на цилиндрической поверхности, то для расчета силы давления необходимо умножить давление на площадь основания цилиндра, так как давление на каждую единицу площади одинаково во всем столбе жидкости.
Как можно рассчитать давление жидкости на плоскую стенку?
Для расчета давления жидкости на плоскую стенку используется формула P = ρgh, где P - давление жидкости, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости над рассматриваемой точкой.
Как рассчитать давление жидкости на криволинейную стенку?
Расчет давления жидкости на криволинейную стенку может быть сложнее, чем на плоскую стенку. Один из методов расчета основывается на принципе Паскаля, согласно которому давление в жидкости передается равномерно во всех направлениях. Для этого можно разбить поверхность на маленькие элементы и рассчитывать давление на каждый из них, затем сложить все эти давления. Еще один метод - использование интеграла площади поверхности и ее кривизны.
Какое основное уравнение используется в гидростатике для расчета давления жидкости?
Основное уравнение гидростатики, используемое для расчета давления жидкости, заключается в равенстве гидростатического давления жидкости и силы, действующей на единицу площади поверхности. Данное уравнение имеет вид P = F/A, где P - давление жидкости, F - сила, действующая на поверхность, A - площадь поверхности.
Как можно рассчитать силу давления жидкости на криволинейную поверхность?
Для расчета силы давления жидкости на криволинейную поверхность можно использовать принцип Паскаля, согласно которому давление в жидкости передается равномерно во всех направлениях. Для этого нужно разбить поверхность на маленькие элементы и рассчитать давление на каждый из них, затем сложить все эти давления и умножить на площадь каждого элемента поверхности.
Как можно расчитать давление жидкости на цилиндрическую поверхность?
Для расчета давления жидкости на цилиндрическую поверхность можно использовать формулу P = ρgh, где P - давление жидкости, ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости над рассматриваемой точкой. В данном случае высоту столба нужно измерять не от плоскости, а от оси цилиндра.
Какие методы используются для расчета давления жидкости на поверхность?
Для расчета давления жидкости на поверхность используются различные методы. Одним из основных методов является применение уравнения гидростатики, которое позволяет определить давление на любой точке в жидкости. Также существуют специальные формулы и алгоритмы для расчета давления на плоские и криволинейные поверхности.