МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
МОГИЛЕВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВА
Кафедра В«ТеплохладотехнікіВ»
Контрольна РОБОТА № 1
по дисципліни «óдравліка та гідропривідВ»
студента 4 курсу
Гідростатика
В
Задача № 1
Закритий резервуар заповнений вщерть рідиною Ж температури t 1 .
У вертикальній стінці резервуара мається прямокутний отвір, закрите кришкою. Кришка повертається навколо осі О. Мановакуумметр показує манометричний тиск Р м або вакуум Р в .
Рідина нагрівається до температури t 2 .
Вагою кришки знехтувати.
Резервуар вважається абсолютно жорстким.
Визначити мінімальне початкове F 1 і кінцеве F 2 зусилля, які слід докласти для утримання кришки. p> Побудувати епюри гідростатичного тиску рідини на стінку, до якої прикріплена кришка.
Вихідні дані
Н
А
d
В
Ж
t 1
t 2
h
Р м
Р в
R
м
м
м
м
0 З
0 З
м
кПа
кПа
м
12
8
4
8
Спирт
20
40
1,5
7
1
0,6
Малюнок
В
Рішення
Для визначення зусиль F 1 і F 2 , які слід докласти для утримання кришки, необхідно визначити горизонтальну складову сили сумарного тиску рідини на циліндричну стінку (кришку) посудини які в нашому випадку змінюються залежно від зміни значення температури рідини знаходиться в обсязі судини.
В
Спроектуємо всі сили на вісь Ох:
F x + P 0 - R x = 0
F = R x = ПЃg h c S x + P 0 S x
В
Де: p> ПЃ - Щільність рідини при певному значенні температури (кг/м 3 )
g - Прискорення вільного падіння (9,81 м/с 2 )
h c - глибина центру ваги вертикальної проекції криволінійної поверхні (м)
S x - площа вертикальної поверхні проекції АВС (м 3 )
P 0 - тиск на вільній поверхні (Па)
Виходячи з початкових умов завдання, візьмемо з довідника значення щільності рідини (Спирту) при температурі t 1 = 20 0 С, - ПЃ 1 = 790 кг/м 3 , а щільність рідини при температурі t 2 = 40 0 С, визначаємо за допомогою формули:
ПЃ 2 = ПЃ 1 /(1 + ОІО” t )
Де: p> ОІ - Об'ємний коефіцієнт теплового розширення Спирт - 1,1 В· 10 -3 (1/К);
О” t - Різниця температур (t 2 -t 1 ) (К). <В
ПЃ 2 = 790/(1 +1,1 В· 10 -3 В· 20) = 772,99 кг/м 3
Розрахуємо глибину центру ваги криволінійної поверхні h c :
h c = Н - h ...
