2.6. Давление жидкости на криволинейные поверхности

Криволинейные поверхности широко распространены в технике. Это

стенки резервуаров различной формы, трубы, крышки люков, запирающие элементы

шаровых задвижек и т.д.

Полная сила давления, действующая на цилиндрическую поверхность,

Р = , [н] (2.16)

где Р_x―сила давления на боковую стенку:

Р_x = ρgh_ц.т.S, [н]; (2.17)

S – площадь рассматриваемой поверхности;

h_ц.т. – высота центра тяжести;

Р_у ―сила давления на дно, т.е. выталкивающая сила:

Р_у = ρgV, [н]. (2.18)

Объем V называется т е л о м д а в л е н и я и представляет собой

объем жидкости, ограниченный сверху свободной поверхностью жидкости, снизу

— рассматриваемой криволинейной поверхностью, а с боков — вертикальной

поверхностью, проведенной через периметр, ограничивающий стенку.

Направление полной силы давления Р определяется углом, образуе-

мым вектором Р с горизонтальной плоскостью:

tg β = . (2.19)

Для цилиндрического резервуара с вертикальной осью вертикальная

составляющая Р_у равна нулю, поэтому полная сила давления на боковую

поверхность равна Р_x:

Р = [н]. (2.20)

Таблица 2.2.

Момент инерции J_о плоских фигур, координаты

центра тяжести h_ц.т. и центра давления h_ц.д., площадь (1),

сила давления Р

Форма фигуры	Jо	hц.т.	ω = S	hц.д	Р
			bh		ρg
					ρg
		R	πR²		ρgπR³
		R	π(R² –r²)	R +	ρgπR(R²–r²)