5.2. Эпюры гидростатического давления на плоскую наклонную стенку.

Допустим (рис. 5.2.) стенка гидротехнического сооружения наклонена на угол α и затоплена на глубину h. Очевидно, что в точке А избыточное гидростатическое давление равно нулю, а в точкеВвеличинеρgh. Так как давление на стенку действует по нормали, то для построения нужно провести перпендикуляры к точкамАиВ. На перпендикуляре, проходящем через точкуВоткладываем отрезокρghи соединяем полученную точкуСпрямой линией с точкойА. Полученная прямаяАСи есть эпюра избыточного давления на стенку. Для построения эпюры полного давления на перпендикулярах к точкеАиВнаносим точкиА¹иС¹на расстоянии равномP_a. Соединив точкиА¹иС¹получаем эпюру полного гидростатического давления. Так же как и в первом случае (см. 5.1.) наносим стрелки, п

Рис 5.2.

редставляющие величину и направление движения.

5.3. Эпюра гидростатического давления на тонкую вертикальную стенку.

Построим эпюры гидростатического давления на вертикальную стенкуАВ(рис. 5.3.). В данном случае на стенкуАВвнешнее давлениеP_aдействует как справа, так и слева, и результирующее давление на стенку равно нулю. Поэтому в данном примере целесообразно строить эпюру только избыточного давления.

Рис5.3.

Очевидно, что слева эпюра избыточного гидростатического давления будет представлена линиейFB, так как давление в точкеВравно.Справа, очевидно эпюра избыточного давления будет представлена линиейАВ₁₁. Давление справа и слева направлено друг против друга, поэтому стенка будет испытывать результирующее давление, равное разности. В точкеFдавление будет равно отрезкуFF¹, а в точкеВВВ¹=ВВ¹¹-ВС. Соединим точкиF¹иВ¹прямой линией. Тогда ломанаяAF¹B¹будет результирующей эпюрой избыточного гидростатического давления на стенкуАВ.

5.4. Эпюра гидростатического давления на криволинейную стенку.

Построим эпюру гидростатического давления на стенку железнодорожной цистерны (рис 5.4.). Цистерны, как правило, имеют сообщение пространства над жидкостью с атмосферой. Поэтому целесообразно построение только эпюры избыточного давления. Для упрощения решения целесообразно построить вспомогательную эпюру А¹¹В¹(давление по диаметральной плоскости цистерныАВ).

Разобьем сечение цистерны и вспомогательного треугольника горизонтальными плоскостями. Тогда, очевидно, давление на любую точку поверхности цистерны будет равно отрезку сечения треугольника. Например , давление в точкеСравно отрезкуС¹С¹¹. Помня, что давление

Рис.5.4.

нормально к площадке, то давление на стенку будет направлено по радиусу. В данном случае СО. Отложим на этом радиусе отрезокСС¹¹¹, равныйС

Рис 5.4

¹С¹¹. Проделав аналогичные построения для всех сечений, получим кривую АО¹, представляющую собой эпюру давления на левую стенку цистерны.

5 Рис 5.4..5. Построение эпюр гидростатического давления

для стенки любой конфигурации.

Приведенных решений (5.1….5.4.) достаточно для построения эпюр давления на стенку любой конфигурации. На рис 5.5. приведено построение, характерное для многих практических случаев. Особенности построения ясны из чертежа. Эпюры можно строить с любой стороны стенки, при этом нужно соблюдать только направление стрелок.