гидравлика. Документ Microsoft Word. Определение полной силы гидростатического давления жидкости на плоскую налонную стенку
 Скачать 149.19 Kb.
|
|
Лабораторная работа 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОЙ СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА ПЛОСКУЮ НАЛОННУЮ СТЕНКУ ЦЕЛЬ РАБОТЫ: 1. Найти опытным путем величину полной силы гидростатического давления жидкости на плоскую стенку, расположенную в жидкости под углом α к ее свободной поверхности. 2. Рассчитать значение полной силы гидростатического давления жидкости по теоретической формуле и сравнить его с опытной величиной. 3. Определить координаты центра давления и величину эксцентриситета давления по известным параметрам стенки. Описание экспериментальной установки  Рис1 Схема экспериментальной установки: 1 – резервуар, 2 – ось клапана, 3 – клапан, 4 – прокладка, 5 – сливной канал, 6 – грузы, 7 – трос Установка (рис.1) состоит из резервуара 1, в котором установлен поворачивающийся на оси 2 клапан 3, представляющий собой плоскую стенку, наклоненную под углом α = 45 к горизонту и перекрывающую вход в канал 5. В центре давления (точка D) закреплен трос 7, соединенный через систему блоков с грузами 6. В момент выравнивания силы давления жидкости и силы тяжести грузов 6, клапан 3 открывается и жидкость сливается через канал 5 Порядок выполнения работы 1. Закроем клапан 3, слегка прижав его уплотняющей прокладке 4. 2. Заполним резервуар водой до указанного на установке уровня. 3. Произведем постепенное (без рывков) нагружение троса 7 грузами 6 до момента отрыва клапана от уплотняющей прокладки. 4. Сделаем расчеты по полученным данным Расчеты Исходные данные:   =0,49 м  b=0,2 м l=0,15 м 𝛼 = 45° Найти:  Решение. P = γhcS S=bl=0,2*0,15=0,03 м2 Р=9760*0,49*0,03=143,472 hg=  = Ic=bl3/12=0,2*0,153/12=0,00005625 hg=0,49+  =0,49+0,0019=0,4919    Лабораторная работа 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНОЙ СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА КРИВОЛИНЕЙНУЮ СТЕНКУ Цель работы: 1. Найти опытным путем величину силы гидростатического давлении жидкости на криволинейную стенку. 2. Рассчитать значение силы гидростатического давления жидкости по теоретической зависимости и сравнить его с опытной величиной. 3. Определить координаты центра давления и величину эксцентриситета давления по известным параметрам установки. Описание экспериментальной установки  Рис. 2. Схема экспериментальной установки 1- резервуар, 2- ось клапана, 3- клапан, 4- прокладка, 5- сливной канал, 6- трос, 7- грузы. Установка (рис.2) состоит из резерва 1, котором установлен клапан 3, представляющий собой стенку полуцилиндра, перекрывающую вход в клапан 5. В центре давления (точка Д) закреплен трос 6, соединенный через систему роликов с грузами 7. В момент выравнивания силы давления жидкости и силы воздействия грузов 7 клапан 3 открывается, и жидкость выливается через клапан 5. Порядок выполнения работы. 1. Закроем вход в клапан 5 клапаном 3, слегка прижав его к уплотняющей прокладке 4. 2. Заполним резервуар водой до указанного на установке уровня. 3. Произведем постепенное (без рывков) нагружение троса грузами 7 до момента отрыва клапана от уплотняющей прокладки. 4. Произведем расчеты. Расчеты Исходные данные  =0,495 м b=d=0,2 м Найти:  Решение   0,2*0,2=0,04 м   P=  P=  =  = 195,663 =   = =0,000667 =  =0,03369  Контрольные вопросы к лабораторным работам № 1, № 2 1. Записать дифференциальное уравнение гидростатики (уравнение Эйлера).  2. Записать основное уравнение гидростатики.  Нарисовать схему действия полной силы с указанием центра тяжести и центра давления для: а) плоской вертикальной стенки                б) плоской наклонной стенки,   α                          ξ 4. Проанализировать соотношение между hc и hg для указанных выше случаев. В нашем случае hc чуть меньше hg , что соответствует нашей экспериментальной установке 5. Привести известные из техники примеры плоских стенок, нагруженных жидкостью. Гидропресс, пьезометр 6. Как ориентированы гидростатическое давление и полная сила давления к любой выбранной площадке? Формула для гидростатического давления P = ρgh означает , что чем больше расстояние между точкой измерения и поверхностью воды, тем больше гидростатическое давление в этой точке. Гидростатическое давление - это давление, оказываемое жидкостью во всех направлениях на объект из-за силы тяжести. Гидростатическое давление будет увеличиваться с увеличением глубины, измеряемой от поверхности жидкости. При определении гидростатического давления необходимо учитывать плотность жидкости, попадающей на объект. Часто используемые примеры - вода и масло. Вода имеет плотность 1 г / см2 или 1000 кг / м2 и плотность 0,8 г / см2 или 800 кг / м2 масла. |