Давление в наклонной трубе с водой

[ГлaвБух 0]

Добрый день!

 

Опишу задачу: имеется такой вот "перевернутый стакан", который открытым концом опущен в воду (речку или озеро) и заполнен водой до определенного уровня. "Стакан" закреплен за верхний торец.

Требуют определить реакции Rx, Rz и момент My в заделке. Весом самого стакана и архимедовой силой можно пренебречь. Все размеры на рисунке в метрах.

 

Понимаю, что нужно гидростатическое давление прикладывать, но что-то никак не соображу, как его приложить правильно. Может кто поможет хотя бы распределение давления нарисовать.

Заранее спасибо откликнувшимся!

 

Прикладываю модель в степ на всякий случай Труба step.rar

 

 

Пробовал решать в солидвёрксе, но трубу вообще не в ту сторону гнёт.

[Ветерок 2 155]

24 минуты назад, ГлaвБух сказал:

открытым концом опущен в воду (речку или озеро) и заполнен водой до определенного уровня

А Вы пробовали вот так заполнить стакан без дна? Или вверху создавали разряжение? Иначе вода просто выльется и останется на уровне водоёма.

26 минут назад, ГлaвБух сказал:

как его приложить правильно

Наверное, перпендикулярно стенкам.

27 минут назад, ГлaвБух сказал:

распределение давления нарисовать

Линейное. На уровне воды в водоёме равно атмосферному. Ниже больше, выше меньше.

[ГлaвБух 0]

17 minutes ago, Ветерок said:

А Вы пробовали вот так заполнить стакан без дна? 

Пробовал. Прямо в ванной со стаканом :) Не выливается.

 

17 minutes ago, Ветерок said:

Наверное, перпендикулярно стенкам.

Да это понятно...

17 minutes ago, Ветерок said:

Линейное. На уровне воды в водоёме равно атмосферному. Ниже больше, выше меньше.

Вы имеете ввиду на уровне воды одна атмосфера, а на уровне свободной поверхности ноль? Или сколько?

[piden 2 874]

54 minutes ago, ГлaвБух said:

Понимаю, что нужно гидростатическое давление прикладывать, но что-то никак не соображу, как его приложить правильно. Может кто поможет хотя бы распределение давления нарисовать.

Посмотрите, недавно про гидростатическое давление детально разбирали.

[ILL 241]

Так надо на листочке решить??

Тогда спрашивать надо тут:

 

http://cccp3d.ru/forum/6-все-вопросы-о-cae/

 

А если в SW FlowSimulation, то тут

 

http://cccp3d.ru/forum/91-solidworks-flow-simulation-floefd/

[ГлaвБух 0]

2 hours ago, piden said:

Посмотрите, недавно про гидростатическое давление детально разбирали.

Спасибо, посмотрел. Но там над жидкостью вакуум, а у меня воздух.

 

7 minutes ago, ILL said:

Так надо на листочке решить??

Тогда спрашивать надо тут:

 

http://cccp3d.ru/forum/6-все-вопросы-о-cae/

 

А если в SW FlowSimulation, то тут

 

http://cccp3d.ru/forum/91-solidworks-flow-simulation-floefd/

Спасибо. Подскажите, как перенести тему?

[ILL 241]

Нажать кнопку "жалоба" на первом посте темы и попросить админов..

 

Впрочем, они уже в курсе должны быть..

[vik_q 148]

1 minute ago, ГлaвБух said:

Спасибо, посмотрел. Но там над жидкостью вакуум, а у меня воздух.

загадки во тьме... как же тогда вода не вытекает, если там воздух?? Там много интересных страничек в теме, в том числе и с обсуждением вакуума над водой...

[RMMM 4]

14 минуты назад, vik_q сказал:

загадки во тьме... как же тогда вода не вытекает, если там воздух?? Там много интересных страничек в теме, в том числе и с обсуждением вакуума над водой...

Если что, то под вакуумом понимают газ (в том числе и воздух) под давлением ниже атмосферного

[Ветерок 2 155]

34 минуты назад, ГлaвБух сказал:

Но там над жидкостью вакуум, а у меня воздух.

Абсолютного вакуума нет даже в космосе :)

Разумеется, над жидкостью воздух. Только давление у него  гораздо меньше атмосферного. Иначе столб воды не удержится. Об

том я говорил в самом начале.

Кстати, высота столба воды в стакане как раз определяется степенью разряжения воздуха над оным.

Изменено 26 февраля 2018 пользователем Ветерок

[piden 2 874]

21 minutes ago, vik_q said:

загадки во тьме...

Ты эту главу вспомнил?)

56 minutes ago, ILL said:

А если в SW FlowSimulation, то тут

 

http://cccp3d.ru/forum/91-solidworks-flow-simulation-floefd/

Реакции определить - это ж FEA.

Видишь, посоветовал фигню - тему и перенесли в CFD ветку. Логика "раз жидкость, значит в гидродинамику", хотя задача чисто прочностная 

[Ветерок 2 155]

13 минуты назад, piden сказал:

хотя задача чисто прочностная 

а я думал, это физика

[piden 2 874]

Just now, Ветерок said:

а я думал, это физика

Ну, "физика" - это в том числе и прочность, и гидродинамика, и гидравлика, и теормех. Посоветуй @ILL, куда такое переносить положено.

[RMMM 4]

4 часа назад, ГлaвБух сказал:

Добрый день!

 

Опишу задачу: имеется такой вот "перевернутый стакан", который открытым концом опущен в воду (речку или озеро) и заполнен водой до определенного уровня. "Стакан" закреплен за верхний торец.

Требуют определить реакции Rx, Rz и момент My в заделке. Весом самого стакана и архимедовой силой можно пренебречь. Все размеры на рисунке в метрах.

 

Понимаю, что нужно гидростатическое давление прикладывать, но что-то никак не соображу, как его приложить правильно. Может кто поможет хотя бы распределение давления нарисовать.

Заранее спасибо откликнувшимся!

 

Если все так упрощено, то может и вакуум равномерным принять. Чтобы поддерживать жидкость на таком уровне нужно около 50кПа, соответственно на донышко и не смоченную часть стенки будет действовать 100кПа снаружи и 50кПа вакуума внутри (итого 1.5 0,5 атм), на поверхности воды с обеих сторон стакана будет по атмосферному (итого 0). А между ними линейный градиент перпендикулярно стенкам цилиндра. Ну это так, рассуждения на уровне школьника :) забывшего всю теорию.

Вообще странно что уровень жидкости совпадает с углом цилиндра.

Изменено 26 февраля 2018 пользователем RMMM

[piden 2 874]

1 minute ago, RMMM said:

будет действовать 100кПа снаружи и 50кПа вакуума внутри (итого 1.5 атм)

Тогда вместе скорее 0,5 атм снаружи 

[RMMM 4]

17 минут назад, piden сказал:

Тогда вместе скорее 0,5 атм снаружи 

Точно :) Если чуть точнее, 101 325 Па снаружи и 50 031 Па изнутри

 

Вообще это какая то громадная труба, по идее не менее 1600 кг должна весить, приличная сила.

Изменено 26 февраля 2018 пользователем RMMM

[jtok 857]

Гидростатическим давлением воды в стакане пренебрегаем - оно уравновесится вакуумом в верхней части и на реакцию в заделке никак не влияет, если конечно стакан не разрушится. Предположим ,что он абсолютно жесткий.

Вам нужны только реакции заделки? Если без веса стакана, то Rz=весу_воды_внутри_стакана. My=момент_от_этой_воды

Если нужно в симуляштион, то вот:

Реакция в заделке  

Hide  

Rz=266940Н; My=15716Н*m

PS: Прости, Piden, за 2018)

Стакан в воде SW2018.SLDPRT

И да, вес воды я вычислил в другой CAE системе - Excel и задал ее распределенной массой, но она тянет силу тяжести, а она тянет вес стакана. Т.к. стенку я взял 5мм, то в реакциях симулешона учтен и вес стакана.

[jtok 857]

Rx=0 кстате

[Bully 1 099]

11 час назад, Ветерок сказал:

А Вы пробовали вот так заполнить стакан без дна? Или вверху создавали разряжение? Иначе вода просто выльется и останется на уровне водоёма.

Не выльется. Проблема только в такое положение поставить (т.е. налить не полностью и быстро перевернуть на воде). А дальше работает давление воздуха. Первоначально да, жидкость будет стремиться вытечь до сравнения с поверхностью, но воздуху на освободившееся место заходить неоткуда, вот и появляется разрежение (или лучше сказать есть стремление к появлению). 

[ILL 241]

9 часов назад, piden сказал:

Посоветуй @ILL, куда такое переносить положено.

 

Если все в кучу, то в CAE.. Либо разделить на разные темы..