10 Давление жидкости на плоскую стенку

Пусть  - угол наклона стенки к горизонту,  - плотность жидкости, р₀ - давление на свободной поверхности жидкости, h - расстояние от свободной поверхности жидкости до точки и l - расстояние до точки вдоль стенки, тогда:

гидростатического давления в точке m:

(*)

Поскольку , то полное гидростатическое давление будет равно:

Подставив в (*) после интегрирования получим: --данный интеграл представляет собой статический момент площади относительно оси у.

Обозначив координату центра тяжести через находим глубину погружения этого центра.

Если , то сила действующая на центр тяжести наклонной поверхности будет равна: , где -давление в центре тяжести наклонной поверхности.

11. Положение центра избыточного давления.

Давление, отсчитываемое от абсолютного нуля, называется абсолютным и обозначается p_абс. Абсолютный нуль давления соответствует отсутствию сжимающих напряжений. Разность между абсолютным давлением и атмосферным p_атм называют избыточным. Точка приложения силы гидростатического давления называется центром давления. Положение центра избыточного давления определяют из равенства суммы моментов составляющих силы избыточного давления относительно оси y моменту равнодействующей силы М относительно той же оси: F*Zd=∑(P*dw)*Z.Момент равнодействующей силы относительно оси: у ; h=Z*Sinα. момент инерции плоской фигуры относительно оси y. Момент инерции Iy можно выразить через момент инерции поверхности: Вывод: Центр избыточного давления всегда находиться ниже центра тяжести рассматриваемой фигуры.

12 Давление жидкости на криволинейные поверхности.

В ыделим на некоторой криволинейной поверхности элементарную площадку dw с центром тяжести, погруженную на величину h.Полное гидростатическое давление: .Разложим элементарную силу на вертикальную и горизонтальную составляющие: Площади проекций элементарной площадки на координатные оси: . .Где -объём жидкости ограниченной криволинейной поверхностью АБ, -статический момент поверхности. . Суммарная составляющая гидростатического давления: .

13 Основные понятия гидродинамики

Движение жидкости происходит за счёт разности энергий в сечении потока. Гидродинамикой наз. Раздел механики жидкости , в котором изучают законы движения жидкости и их практическое использование. Основной задачей гидродинамики явл определение величин, хар-щих движение жидкости: скорости течения и гидродинамического давления.

Движение жидкости может быть равномерным и неравномерным, установившееся и неустановившееся. Равномерным движение называется такое движ при котором скорость в сходных точках двух смежных сечений равны между собой, а траектории частиц прямолинейны и параллельны оси. Неравномерное движение – движ не удовлетворяющее условию равномерного движения. Установившееся движение- такое движение, при котором в любой точке пространства скорость течения не изменяется ни по направлению, ни по величине. Неустановившееся движение – движение изменяющееся во времени.

14 .Средняя скорость потока. Условие сплошности.

П оток представляет собой совокупность элементарных струек. Часть потока, заключённая внутри трубки тока, называется элементарной струйкой.

,уравнение расхода:

Если жидкость движется без образования разрывов, то при установившемся движении расход для всех живых сечений потока одинаков. - ур-е сплошности.

Площадь живого сечения - площадь перпендикулярная потоку. Живое сечение может быть ограничено твёрдыми стенками полностью или частично. Если стенки ограничивают поток полностью, то он называется напорным. Движение жидкости в таком потоке происходит под влиянием давления, сообщаемым каким-либо внешним источником. Безнапорным называется поток, со свободной поверхностью, в котором жидкость перемещается только под действием силы тяжести (например - движение воды в реках и каналах).

Смоченный периметр – это периметр той части поперечного сечения русла, которая смочена движущейся жидкостью. При напорном движении жидкости смоченный периметр равен полному периметру живого сечения. В случае же безнапорного движения жидкости часть периметра поперечного сечения потока, не смоченная жидкостью не является смоченным периметром и при подсчёте последнего не учитывается.

Гидравлический радиус – это отношение площади живого сечения к смоченному периметру. .