Эпюры ГСД

Избыточное давление, которое измеряет пьезометр трубка, которого соединена с атмосферой

Схема пьезометра.

Следовательно, пьезометрическая высота для любой точки покоящейся жидкости на поверхность которой действует атмосферное давление равна глубине расположения этой точки.

В технических расчетах давление в жидкостях или газах численно выражают в виде пьезометрической высоты соответствующей жидкости, согласно формуле

При абсолютном давлении в жидкости меньше атмосферного, то вакуумметрическое определяется по выражению

либо в виде вакуумметрической высоты

.

Графическое распределение ГСД по контуру тела, которое расположено в жидкости называется эпюрой. Построение эпюры выполняют по основному уравнению гидростатики

Для этого вычисляются значения давления, которые действуют в нескольких характерных точках контура. Изображается в масштабе контур, и выбирается масштаб эпюры, то есть длина отрезка, которая соответствует определенному значению давления.

При построении векторы давления откладываются по направлению силы ГСД, то есть перпендикулярно к контуру тела в точках, которые рассматриваются. Соединительная линия, которая проходит через концы отрезков, представляет эпюру ГСД. Атмосферное давление передается в жидкость и давит снаружи на стенки открытых сосудов, поэтому его действие взаимно уравновешивается. В связи с этим на эпюрах давления изображается только избыточное давление. Эпюры ГСД на наиболее характерные контуры поверхностей сосудов с жидкостью

Эпюры гидростатического давления.

3. Сила давления жидкости на плоские поверхности

Полная сила давления на плоскую поверхность равна произведению площади поверхности на ГСД в центре тяжести этой поверхности.

где - площадь поверхности, - координата тяжести площади - точка С, - глубина расположения центра тяжести площади .

Центр давления - точка приложения равнодействующей сил давления жидкости на поверхность – точка D.

Точка приложения равнодействующей силы избыточного давления расположена всегда ниже центра тяжести площади поверхности.

Координата центра давления

где - координата центра давления, - момент инерции площади поверхности относительно оси проходящей через ее центр тяжести параллельно оси .

эксцентриситет центра давления - всегда положительный, так как центр давления всегда лежит ниже центра тяжести площади плоской поверхности, на которое действует давление.

Дата добавления: 2014-12-08