Сила давления жидкости на криволинейные поверхности

В технике в большинстве случаев приходится иметь дело с цилиндрическими или сферическими поверхностями.

Рисунок 2.4

Сила давления жидкости на криволинейные поверхности, определяется геометрической суммой ее составляющих: горизонтальной P_x и вертикальной P_z.

(2.9)

Горизонтальная составляющая силы давления на криволинейную поверхность равна силе давления на вертикальную проекцию ω_z этой стенки

(2.10)

где h_c – расстояние по вертикали от центра тяжести вертикальной проекции стенки до свободной поверхности (пьезометрической линии П-П);

ω_z – площадь вертикальной проекции стенки.

Вертикальная составляющая силы давления на криволинейную поверхность равна весу жидкости в объеме тела давления

(2.11)

Тело давления – это объем, ограниченный криволинейной поверхностью, вертикальной поверхностью проведенной из контура стенки и поверхностью жидкости или ее продолжением.

Если тело давление заполнено жидкостью, то оно называется действительным, вертикальная составляющая P_z направлена вниз.

Если в объеме тела давления жидкость отсутствует, то оно называется мнимым, вертикальная составляющая P_z направлена вверх.

Угол наклона результирующей силы P к горизонту определяется как

(2.16)

На рис. 2.5 показаны примеры построения тел давления в случаях, если сила давления жидкости действует на криволинейную стенку с одной или с двух сторон.

Рисунок 2.5