Горизонтальный цилиндрический резервуар (рисунок 16), закрытый полусферическими днищами, заполнен жидкостью Ж. Длина цилиндрической части

Горизонтальный цилиндрический резервуар (рисунок 16), закрытый полусферическими днищами, заполнен жидкостью Ж. Длина цилиндрической части резервуара L, диаметр D. Манометр М показывает манометрическое давление рм. Температура жидкости 20°С. Определить силы, разрывающие резервуар по сечениям: 1 – 1, 2 – 2 и 3 – 3. Дано: жидкость – глицерин, D = 3 м, L = 4,5 м, рм = 26,7 кПа F1-1 = ? F2-2 = ? F3-3 = ?

Определим силу F1-1, разрывающую резервуар по сечению 1-1.
F1-1 =
где V – объем тела давления; γ – удельный вес жидкости, γ = ρ ∙ g = 1245 ∙ 9,81 = 12213 Н/м3 , ρ по [1. Прил.1].
Тело давления – это объем, ограниченный криволинейной поверхностью, пьезометрической плоскостью и вертикальными поверхностями, проходящими через периметр криволинейной поверхности.
Переведем манометрическое давление в пьезометрическую высоту:
(Выражение в больших скобках – разность объемов V1 и V2, где V1 – объем цилиндра, V2 – объем верхней части цилиндрического резервуара)
Определим силу, разрывающую резервуар по сечению 2-2.
F2-2 = рс · S = γ · h· S = γ · (hc+ hм)· S , рс – давление в центре тяжести сечения.
hс = R = 1,5 м
Определим силу, разрывающую резервуар по сечению 3-3