4)Жидкость, расположенная выше пьезометрической плоскости в сосуде, находится под вакуумметрическим давление, которое тем больше по модулю, чем больше расстояние от пьезоме-трической плоскости, т.е. вакуум растет по модулю снизу вверх.

5)Жидкость, расположенная ниже пьезометрической плоскости в сосуде, находится под избыточным давлением, которое растет по мере удаления от пьезометрической плоскости, т.е. сверху вниз.

6)Относительное давление на пьезометрической плоскости равно нулю и если эта плоскость не совпадает со свободной поверхностью жидкости или с дном сосуда, то

вверхней части сосуда (над плоскостью) вакуум, а в нижней (под плоскостью) — избыточное давление.

2.3 Определение сил давления на плоские и криволинейные поверхности

2.3.1 Силы давления на плоскую стенку определяется по выражению:

где hос расстояние от пьезометрической плоскости до центра тяжести стенки, м, S – площадь стенки, м2

Рис. 2.10

Определить силы, действующие на криволинейные крышки и их действие на соответствующие крепежные болты.

1) Определяем положение пьезометрической плоскости:

hвак = Pвак

ρ g

Откладываем вакуумметрическую высоту hвак вниз от точки замера давления и показываем пьезометрическую плоскость 0-0. Пусть она, для примера, расположится так, как показано на рис. 2.10.

2) Крышка и болты А-А Крышка имеет вертикальную ось симметрии, поэтому горизонтальная

составляющая силы давления одинакова в направлениях X и Y:

FГ = ρ ghосв Sв

Вертикальной проекцией конической крышки является треугольник, центр

Ввиду того, что под крышкой А вакуум (жидкость расположена выше пьезометрической плоскости), то силы Fг по всем направлениям сжимают крышку (силы Fг направлены внутрь сосуда),но на болты не действуют, т.к. по отношению к ним эти силы уравновешены.

Вертикальная составляющая силы давления на крышку А:

Fв = ρ gWoz

Ввиду того, что крышка обладает вертикальной осью симметрии, то объем тела давления Woz равен:

Woz = Wцилиндра + Wконуса

Wконуса = 13 π D4 2 h

Соответственно сила Fв равна:

Сила Fв направлена внутрь сосуда (под крышкой вакуум), поэтому она прижимает крышку к сосуду, разгружая болты А-А.

3) Крышка и болты В-В Крышка так же имеет вертикальную ось симметрии, тогда горизонтальная

составляющая силы давления равна:

FГ = ρ ghосв Sв

Вертикальной проекцией полусферической крышки является полукруг, центр тяжести которого расположен на расстоянии 2 3 πD от основания. Тогда величина hосв равна:

Площадь вертикальной проекции криволинейной крышки — площадь полукруга

равна:

Sв = π D2

8

Сила Fг в данном случае равна: