Дано Н=3 м h = 1 м D = 1 м h1 = 1

Давление вакуума в системе СИ [1]:
рвак = 0,05∙98066,5 = 4900 Па = 4,9 кПа.
Определим положение пьезометрической плоскости:
hвак=рвакρg=49001000∙9,81=0,5 м.
Откладываем hвак = 0,5 м вниз от точки замера давления. Т.к. диаметр полусферической крышки D = 1 м, то пьезометрическая плоскость проходит через фланцевое соединение А-А. Избыточное давление на пьезометрической плоскости равно нулю.
Определим силы, действующие на болты А-А.
Горизонтальные составляющие силы давления на крышку уравновешены и на крышку не действуют.
Вертикальная составляющая силы также равна нулю, т.к. крышка находится в пьезометрической плоскости.
Определение силы, действующие на болты С-С.
Сила давления жидкости на плоскую стенку равна произведению смоченной площади стенки ω на гидростатическое давление в центре тяжести этой площади рс [2]:
F = pcω = ρghcω,
где hc – глубина погружения центра тяжести смоченной площади крышки под пьезометрическую плоскость.
ω=π D24=π∙124=0,785 м2.
hc = h1 = 1,5 м.
Сила, действующая на крышку С-С, т.е . усилие на разрыв болтового соединения:
F = ρghcω = 1000∙9,81∙1,5∙0,785 = 11550 H =11,55 кН.
Определение силы, действующие на болты В-В.
Горизонтальные составляющие силы давления, действующие на крышку, уравновешены и на болты не оказывают действия.
Вертикальная составляющая силы давления на коническую крышку
FвА = ρgW,
где W – объем тела давления, равный сумме объемов цилиндра диаметром D и высотой hц = Н и конуса с диаметром основания D и высотой h:
W=πD24∙H+13∙πD24∙h=πD24H+h3.
Тогда растягивающее усилие в болтах В-В
FвA=ρgπD24H+h3=1000∙9,81∙π∙1243+13=25680 H=25,68 кН