Отстойник для воды разделён вертикальной перегородкой
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Отстойник для воды разделён вертикальной перегородкой, в которой сделано круглое отверстие диаметром D = 0,6 м с крышкой, поворачивающейся вокруг оси шарнира О (рис. 2.17). Вертикальное положение крышки обеспечивается избыточным давлением на поверхности воды в закрытом резервуаре В. Резервуар А открыт.
Определить, при каком манометрическом давлении в резервуаре В крышка останется в закрытом положении. Принять Н1 = 2,3 м; Н2 = 0,8 м.
Ответ: рман = 0,15 ат.
38252401511300l2
0l2
11010901454150l1
0l1
38252401377950001920241201612500134874013779500015487651377950001263015193040000
Нужно полное решение этой работы?
Решение
1. Определим горизонтальную составляющую силы избыточного давления, действующую слева на поверхность АВС.
Величина силы гидростатического давления действующей на вертикальную стенку определяется формулой:
Fг=ρgHсS (1)
где ρ = 1000 кг/м3 – плотность воды;
g = 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;
Hс-погружение центра тяжести стенки относительно пьезометрической плоскости, м;
S – площадь смоченного сечения стенки, м2.
Сила давления столба жидкости, действующая слева направо:
Hс1=H1-D2; S=πD24
Hс1=2.3-0.62=2 м; S=3.14∙0.624=0.283 м2
F1=1000∙9,81∙2∙0.283=5552 Н
Сила давления столба жидкости, действующая справа налево:
Hс2=H2-D2;
Hс2=0.8-0.62=0,5 м;
F2=1000∙9,81∙0,5∙0.283=1388 Н
Сила давления газа, действующая справа налево:
F3=pман∙0.283=0.283pман Н
Глубина центра давления с левой стороны:
Hd1=Hс1+IсS∙Hс1 (2)
где
Hс1=H1-D2 (3)
расстояние от цд до оси вращения:
l1=Hd1-H1-D (4)
подставим 3в 2 а полученное в 4:
l1=H1-D2+IсS∙H1-D2 -H1-D
l1=D2+IсS∙H1-D2
момент инерции крышки относительно центральной оси:
Iс=πD464=3.14∙0.6264=0.018 м4
l1=0.62+0.0180.283∙2.3-0.62 =0.332 м
Глубина центра давления с правой стороны:
Hd2=Hс2+IсS∙Hс2 (5)
где
Hс2=H2-D2 (6)
расстояние от цд до оси вращения:
l2=Hd2-H2-D (7)
подставим 6в 5 а полученное в 7:
l2=H2-D2+IсS∙H2-D2 -H2-D
l1=D2+IсS∙H2-D2
l2=0.62+0.0180.283∙0.8-0.62 =0.427 м
Уравнение суммы моментов сил, действующих на перегородку, относительно оси:
F1l1-F2l2-F3D2=0
5552∙0.332-1388∙0.427-0.283pман0.62=0
pман=5552∙0.332-1388∙0.4270.283∙0.3=14730 Па≈0,15ат
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
