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

Определить силу давления на коническую крышку горизонтального цилиндрического сосуда диаметром D, заполненного жидкостью Ж (рис.6). Показание манометра в точке его присоединения - рм. Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления. Дано: Жидкость – масло турбинное, рм = 0,2 ат (абс) = 0,2·105 Па, D = 1500 мм = 1,5 м а = 900 мм = 0,9 м, ρ = 900 кг/м3 [1] 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:
Pг = ρ · g ·hc · Fz ,
где ρ – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения,
hc – расстояние центра тяжести от свободной поверхности жидкости,
Fz – площадь вертикальной проекции, смоченной жидкостью криволинейной стенки.
Pг = (ρ · g · hc + ризб) · Fz = Pг = (ρ · g · hc + рабс - рат) · Fz ,
где рат = 105 Па – атмосферное давление
hc =D/2 = 1,5/2 = 0,75 м
Fz=π∙D24=3,14∙1,524=1,77 м2
Pг = (900 · 9,81 · 0,75 + 20000-100000) · 1,77 = -129879 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