Міністерство освіти і науки України Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Кафедра гідравліки, водопостачання та водовідведення

Курсова робота

З дисципліни "Гідравліка та аеродинаміка"

02024

Виконала студентка групи 301-СЕ

Голік О.Ю. .

Перевірив доц..

Клєпіков О.Д. .

Полтава, 2004 р.

Зміст

Завдання..............................................................................................................2

Зміст…………………………………………………………………………….3

Кафедра гідравліки, водопостачання та водовідведення

Курсова робота

Виконала студентка групи 301-СЕ

4. Література.

1. Визначити силу тиску, кути нахилу та точки прикладання рівнодіючих на циліндр та опору довжиною "b"; епюру тиску на циліндр та змочену частину опори.

   1. Сила тиску рідини на циліндричну поверхню визначається за формулою:

, де (1.1.)

- горизонтальна силова складова тиску, Н

- вертикальна силова складова тиску, Н.

Горизонтальна силова складова тиску рідини на циліндричну стінку дорівнює силі сумарного тиску рідини на вертикальну проекцію цієї стінки і визначається за формулою:

, де (1.2.)

- щільність води, =1000 кг/м³;

- прискорення вільного падіння, =9,81 м/с²;

=1,2 м;

- площа поверхні, на яку діє тиск, що дорівнює:

=2,2 м.

Н.

Вертикальна силова складова тиску дорівнює вазі рідини в об’ємі тіла тиску та визначається за формулою:

, де (1.3.)

- об’єм тіла тиску, м³. Дорівнює:

.

- площа тіла тиску, м². Позначимо її (рис. 1.1.).

Позначимо прямокутний трикутник ΔABC

.

З теореми Піфагора .

АС= r –радіусу циліндра.

АС=1,15 м.

ВС=ВL-r=1,2-1,15=0,05м.

м

_м²_.

Рис.1.1. м².

Кут сектора знаходимо із суми суміжних кутів:

, тобто

.

З прямокутного трикутника

Площа сектора ACL дорівнює:

м².

Звідси маємо:

м².

Об’єм тіла тиску дорівнює:

м³.

Тепер ми можемо визначити за формулою 1.3. вертикальну складову тиску:

_Н.

Сила тику на циліндр дорівнює:

Н.

2. Точка прикладання рівнодіючих сил тиску (центр тиску)

(рис. 1.2.). Якщо твірна циліндричної поверхні в основі циліндра описує коло, то рівнодійна пройде через центр кола, оскільки вона нормальна до дотичної у точці прикладання, отже має збігатися із напрямом радіуса. Точка прикладання рівнодійної розміщена на перетині рівнодійної сили тиску з циліндричною поверхнею.

3. Напрям рівнодійної сили тиску характеризується кутом нахилу її до горизонту . Його можна розрахувати за формулою:

Рис.1.2.

4. Епюра тиску на циліндр та змочену частину опори.

Епюра тиску – це графічне зображення розподілу тиску на будь-яку стінку .

Розділимо лінію AL на 5 рівних частин: А-1;1-2;2-3;3-4;4-L та визначимо, на якій відстані від вільної поверхні( м) будуть міститися ці точки.

м

м

м

м

м

м

Відкладаємо на циліндричній поверхні AL розраховані значення відстаней від точок A-L до вільної поверхні рідини. (рис. 1.4.1.). Визначимо, з яким тиском діє рідина на поверхню циліндра в цих точках. Для цього використовуємо формулу:

Па

Па

Па

Па

Па

Через отримані точки проводимо з центру циліндра відрізки, на яких в масштабі відкладаємо розраховані значення тисків та з'єднуємо їх однією лінією. Отримана крива поверхня і є епюрою тиску на стінку циліндричної поверхні.

Для побудування епюри тиску на змочену частину опори визначимо тиск в точках, позначених на опорі 1-4 (рис. 1.4.2.).

Па

Па

Па

Па

Для побудови епюри тиску на стінку 1-2 з точок 1 та 2 у напрямку, перпендикулярному до стінки 1-2, відкладаємо в масштабі значення та . Отримані точки з’єднуємо між собою. Отриманий прямокутник – епюра гідростатичного тиску на стінку 1-2. Епюри тиску на стінки 2-3 та 3-4 будуємо аналогічно.