Расчет тонкостенных цилиндрических сосудов с внутренним давлением.

Основной задачей такого расчёта

является определение необходимой

толщины стенок сосуда.

 

Под, влиянием избыточного давления Р стенки трубопровода испытывают действие разрывающего усилия, стремящегося разорвать трубопровод по его образующей. Таким образом, стенки трубопровода работают на растяжение.

Т.к. поперечное сечение грубы симметрично относительно её оси, достаточно рассмотреть разрывающее усилие Q в какой - то одной плоскости.

Разрывающее усилие будет равно силе давления на полуцилиндрическую поверхность, а точки давлению на проекцию этой поверхности на плоскость. нормальную к направлению разрывающего усилия, т.е.: Q=PDL;

Так как, разрыв стенок трубы возможен по двум сечениям 1 - 1 и 2 - 2. площадь сечения, по которому возможен разрыв, будет где - толщина стенки трубы.

Для вертикального цилиндрического сосуда (резервуара) диаметром «Д», высотой «Н», заполненным до краев жидкостью, разрывающее усилие (2 определяется как горизонтальная составляющая полного давления на полуцилиндрическую поверхность (равная давлению на проекцию этой поверхности на вертикальную плоскость).

При этом изменением давления по высоте пренебрегают и ведут расчет по наибольшему давлению P=pgH у основания сосуда. Если же сосуд состоит из ряда отдельных горизонтальных поясов, за расчетное давление для каждого пояса

Определим теперь толщину стенок сосуда из условий сопротивления разрывающему усилию, направленному вдоль оси сосуда. Разрывающее усилие Q в этом случае определяется умножением гидростатического давления Р в сосуде у его крышки или днища на проекцию поверхности этой крышки на плоскость нормальную коси сосуда.

Необходимо принимать во внимание неизбежность коррозии и требования технологии процесса клепки, получаемую расчетом, толщину стенок еще несколько увеличивают на так называемый производственный припуск a=1-3 мм.

Закон Архимеда

Рассмотрим погруженное в жидкость тело произвольной формы объемом W.

Спроектируем это тело на свободную поверхность жидкости и проведём

проектирующую цилиндрическую поверхность, которая касается поверхности тела по замкнутой кривой. Эта кривая отделяет верхнюю часть тела АВС от нижней его части АДВ. Вертикальная составляющая силы избыточного давления жидкости вниз и равна весу жидкости в объеме

Этот закон был впервые установлен за 250 лет до нашей эры великим учёным древности Архимедом и известен под названием закон Архимеда. Равнодействующую силу давления жидкости на погруженное тело R называют «архимедовой», или «подъёмной силой», «выталкивающей силой».

Поурочный план урока №5

Дисциплина: «Гидравлика».

 

Группы: 311, 312, 313, 314, 315, 316, 413 У.

 

Тема урока:

«относительный покой жидкости».

Цель занятия:

ü Развивающая: организовать деятельность студентов по восприятию,

осмыслению и первичному запоминанию новых знаний и способов действий.

ü Дидактическая: обеспечить устойчивые знания о относительном покое жидкости.

 

Тип урока: урок изучения и закрепления новых знаний.

 

Вид урока: лекция.

 

Оснащение урока: плакаты, наглядные пособия, каталоги оборудования,

 

Ход урока:

ü Организация начала урока –2-3 мин.

ü Проверка выполнения домашнего задания, повторение, учёт знаний студентов –20-25 мин.

ü Актуализация знаний – 3-5 мин.

ü Объяснение нового материала –45-50 мин.

ü Закрепление нового материала –10-12 мин.

ü Задание на дом: