Определить равнодействующую силу избыточного давления воды на плоский затвор
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Определить равнодействующую силу избыточного давления воды на плоский затвор, перекрывающий отверстие трубы. Определить координату точки приложения равнодействующей силы давления воды ZD.
№ Н1
Н2
α Форма затвора размер
задачи м м град
30 5 1 60 треугольник равносторонний а = 2 м
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
Равнодействующая сил давления на затвор будет равна 68,7 кН, а глубина её приложения будет с левой стороны затвора на глубине 3,79 метра.
Решение
Пусть F1 и F2 - силы избыточного (без учёта атмосферного давления) гидростатического давления, действующие на затвор соответственно слева и справа. Их можно найти по следующему выражению:
Принимаем, что основание треугольного затвора лежит на дне, а вершина соответствует верхней точки трубы.
hc - глубина погружения центра тяжести смоченной поверхности затвора.
Высота затвора:
Высота трубы:
У равностороннего треугольника центр тяжести находится на расстоянии 2/3 h от вершины, или 1/3 h от основания
. Положение центра тяжести треугольника при отсчёте от основания:
Расстояние от центра тяжести треугольника до дна:
Тогда в нашем случае, для поверхности треугольного щита слева, у равнобедренного треугольника центр тяжести будет находится на следующей глубине:
- для поверхности треугольного щита справа, смоченная поверхность представляет собой трапецию, с высотой:
Расстояние от большего основания трапеции до центра тяжести:
где b ширина меньшего основания:
глубина положения центра тяжести трапеции справа:
S - площадь смоченной поверхности щита, для треугольника слева:
справа смоченная поверхность представляет собой трапецию с высотой h2 = H2 / Sin 60o