18.5
Wasser fließt durch einen horizontalen, U-förmigen Rohrbogen. Die Querschnittsfläche der Strömung beträgt 0,01 Quadratmeter, und die Größe der Strömungsgeschwindigkeit beträgt 15 Meter pro Sekunde in der gesamten Kurve.
Der Druck am Eingang beträgt 0,2 Megapascal und der Druck am Ausgang 0,16 Megapascal.
Ziel ist es, die Komponenten der Verankerungskraft entlang der x- und y-Richtung zu finden, die zur Sicherung der Biegung erforderlich sind.
Hier, am Ein- und Ausgang, verläuft die Strömung nur in y-Richtung, was darauf hindeutet, dass sich die Größe entlang der x-Richtung auf Null reduziert.
Die Größe der Komponentenkraft in y-Richtung kann durch Vereinfachung des Ausdrucks des Kontrollvolumens ermittelt werden.
Die y-Komponente der Geschwindigkeit ist am Zufluss positiv und am Ausfluss negativ, während der Massenstrom am Zufluss negativ und am Ausfluss positiv ist. Nach der Durchgangsgleichung kann der Massenstrom als konstant angesehen werden.
Mit der Angabe des Massenstroms kann die Kraftkomponente in y-Richtung erhalten werden.
Mithilfe der linearen Impulsgleichung lassen sich die Kräfte analysieren, die erforderlich sind, um einen 180-Grad-Rohrbogen mit fließendem Wasser an…
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