Давление жидкости в цилиндрических резервуарах

Рассмотрим резервуар с внутренним диаметром Р₀ наполненный на высоту Н жидкостью с объемным весом γ. Атмосферное давление изнутри и снаружи взаимно уравновешивается. Поэтому учитываем только давление самой жидкости на стенки и дно резервуара. Характер давления на стенки резервуара такой же как на стенки труб. Наибольшей будет сила давления жидкости R на нижнюю часть резервуара вблизи его дна

R = γHD₀

Растягивающее усилие в разрезе б-б стенки резервуара равно

2S = 2δς_p = R

Или 2S ς_p
=

Откуда δ = ( )

Сила полного давления жидкости на дно резервуара R₁ = γH * 0.25𝜋D₀²где 0,25 𝜋D₀²= площадь дна резервуара. Эта сила полного давления R₁ стремится оторвать дно от цилиндрической части сосуда.

К з-ю δ необходимо прибавить 2-3 мм на коррозию металла.

При расчете клепаных резервуаров следует учитывать ослабление заклепочными отверстиями.

Гидродинамика

Основной задачей гидродинамики является определение скорости движения жидкости и гидродинамического давления.

Скорость – это путь пройденный в единицу времени. V = .

Для жидкости – это путь, пройденный через живое сечение потока.

Гидродинамическое давление – это давление внутри движущейся жидкости. Жидкость имеет струйчатую структуру движения.

Элементарная струйка – это такой элемент потока жидкости, который характеризуется следующими параметрами:

Площадь поперечного сечения струйки ничтожно мало (равна 0).
Ось движения струйки – это касательное к векторам скоростей отдельных частиц струйки в любой момент времени.

Каждая струйка представляет собой как бы замкнутую трубку, в которой поток жидкости имеет одинаковые гидродинамические характеристики.

Виды движения жидкости:

Установившееся движение – это движение, при котором гидравлические элементы потока (скорость, давление, температура) постоянны с течением времени.
Неустановившееся движение – движение, при котором гидравлический элемент меняется с течением времени.
Равномерное движение – поперечное сечение потока постоянно и скорость во всех поперечных сечениях постоянна, т.е. это движение жидкости в цилиндрическом трубопроводе.
Неравномерное – скорости и поперечное сечение потока непостоянны. Это движение жидкости в коническом трубопроводе.
Безнапорное – характеризуется наличием свободной поверхности жидкости.
Напорное – трубопровод работает в полном сечении