Определить силу давления на коническую крышку горизонтального цилиндрического сосуда диаметром D, заполненного жидкостью Ж. 2

Определить силу давления на коническую крышку горизонтального цилиндрического сосуда диаметром D, заполненного жидкостью Ж (рис. 1.6). Показание манометра в точке его присоединения – PM. Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления. Дано: Жидкость – нефть, ρ = 850 кг/м3, рм = 0,5МПа (изб) = 0,5·106 Па, р0м = 598000 Па, D = 1000 мм = 1 м, а = 700 мм = 0,7 м Р = ?

Сила давления жидкости на криволинейные поверхности равна сумме составляющих ее сил: горизонтальной и вертикальной
.
Горизонтальная составляющая силы давления жидкости на криволинейную стенку равна силе давления жидкости на ее вертикальную проекцию:
Fx = ρ · g ·hc · S,
где ρ – плотность жидкости,
g – ускорение свободного падения,
hc – расстояние центра тяжести от свободной поверхности жидкости,
Fz – площадь вертикальной проекции, смоченной жидкостью криволинейной стенки.
Fx = (ρ · g · hc+ ризб) · S,
где рат = 98000 Па – атмосферное давление
hc =D/2 = 1,0/2 = 0,5 м
S=π∙D24=3,14∙124=0,785 м2
Fx = (850 · 9,81 · 0,5+ 0,5·106) · 0,785 = 395773 Н
Вертикальная составляющая силы давления жидкости на криволинейную стенку равна весу жидкости в объеме конуса V, называемом телом давления с учетом внешнего давления, действующего на жидкость