Шпаргалки к экзаменам и зачётам

студентам и школьникам

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Ответы к экзаменам по курсу гидравлика - Понятие центра давления

Cмотрите так же...
Ответы к экзаменам по курсу гидравлика
Гипотеза сплошности
Давление: абсолютное, избыточное, вакуумное
Плотность
Уравнение состояния
Коэффициенты сжимаемости
Равновесие несжимаемой жидкости в поле силы тяжести
Свойства гидростатического давления
Основное уравнение гидростатики для капельных жидкостей и газов
Примеры применения основных уравнений гидростатики
Единицы измерения давления
Понятие центра давления
Основные задачи и методы гидродинамики
Потоки напорный и безнапорный, гидравлические струи
Общие сведения о гидравлических сопротивлениях
Виды гидравлических сопротивлений
Связь между средней и осевой скоростями
Потери напора на трение по длине потока
Формула Пуазейля
Турбулентное движение жидкости
Коэффициент гидравлического сопротивления при турбулентном течении
Основные расчетные формулы
Определение и виды местных сопротивлений
Формула Вейсбаха
Эквивалентная длина
Типы трубопроводов
Особенности расчета трубопроводов, работающих под вакуумом
Расчет трубопровода из труб с переменным сечением
Истечение жидкости из отверстий и насадков
Коэффициенты сжатия, скорости и расхода
Потери в отверстиях и насадках
Гидравлический удар в трубах
All Pages

Понятие центра давления.

Центр давления силы атмосферного давления p0S будет находиться в центре тяже­сти площадки, поскольку атмосферное давление передаётся на все точки жидкости одина­ково. Центр давления самой жидкости на площадку можно определить из теоремы о моменте равнодействующей силы. Момент равнодействующей

силы относительно оси ОХ будет равен сумме моментов составляющих сил относительно этой же оси.

clip_image096, откуда clip_image098 где: clip_image100- положение центра избыточного давления на вертикальной оси, clip_image102- момент инерции площадки S относительно оси ОХ.

Центр давления (точка приложения равнодействующей силы избыточного давления) расположен всегда ниже центра тяжести площадки. В случаях, когда внешней действующей силой на свободную поверхность жидкости является сила атмосферного давления, то на стенку сосуда будут одновременно действовать две одинаковые по вели­чине и противоположные по направлению силы обусловленные атмосферным давлением (на внутреннюю и внешнюю стороны стенки). По этой причине реальной действующей несбалансированной силой остаётся сила избыточного давления.

 

Применение законов гидростатики к нефтепромысловым задачам (расчет давления, простейшие гидравлические машины)

clip_image104Выберем внутри покоящейся жидкости криволинейную поверхность ABCD, которая может быть частью поверхности некоторого тела погруженного в жидкость. Построим проекции этой поверхности на координатные плоскости. В координатной плоскости XOZ проекцией этой поверхности будет плоская поверхность clip_image106, в координатной плоскости YOZ — плоская поверхностьclip_image108 и в плоскости свободной поверхности жидкости (координатная плоскость ХОТ) - плоская поверхность clip_image110. На криволинейной поверхности выделим малую площадку dS, проекции которой на координатные плоскости будут соответственно clip_image112 . Сила давления на криво­линейную поверхность dP будет направ­лена по внутренней нормали к этой по­верхности: clip_image114

Горизонтальные составляющие мо­гут быть определены, как силы давления на проекции малой площадки dS на соответствующие координатные плоскости: clip_image116

Интегрируя эти уравнения, получим (как в случае с давлением на наклонную по­верхность):

clip_image118

Вертикальная составляющая силы давления: clip_image120

Второй интеграл в этом равенстве представляет собой объём образованный рассмат­риваемой криволинейной поверхностью ABCD и её проекцией на свободную поверхность жидкостиclip_image122. Этот объём принято называть телом давленияclip_image124clip_image126

Горизонтальные составляющие силы давления на криволинейную поверхность равны давлениям на вертикальные проекции этой поверхности, а вертикаль­ная составляющая равна весу тела давления, и силе внешнего давления на горизонтальную проекцию криволинейной поверхности.

clip_image128Примерами могут служить простейшие гидравлические машины - гидравлический пресс, построен­ный по принципу сообщающихся сосудов и гидравлический аккумулятор.

Гидравлический пресс состоит из двух цилиндров приводного (1) и рабочего (2) со-

единенных между собой трубо­проводом и представляет систе­му сообщающихся сосудов. В приводном цилиндре перемеща­ется плунжер малого диаметра d, в рабочем цилиндре находит­ся поршень с большим диамет­ром D. Связь между плунжером и

рабочим поршнем осуществляется через рабочую жидкость, заполняющую гидравлическую систему (сообщающиеся сосуды). Усилие F через рычаг передаются рабочей жидкости.

Сила давления на жидкость под плунжером Р] передаёт жидкости давление р, которое, в свою очередь, передаётся во все точки рабочего поршня. clip_image130

Тогда сила давления на поверхность рабочего поршня будет равнаclip_image132

С помощью гидравлического пресса, приложенная к концу рычага сила, увеличивается вclip_image134раз.

 

Last Updated on Saturday, 08 November 2014 16:47