Naslov
Određivanje sila tlaka na zakrivljene površine u nestlačivom fluidu
(Determination of hydrostatic force on curved surfaces in incompressible fluid)

Autori
Jakovac, Franko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Građevinski fakultet Rijeka

Mjesto
Rijeka

Datum
23.09

Godina
2014

Stranica
79

Mentor
Žic, Elvis (glavni mentor)

Ključne riječi
nestlačivi fluid, hidrostatske sile, hidraulička analiza, ravninski sustavi, zakrivljeni sustavi, tlak
(incompressible fluid, hydrostatic forces, hydraulic analysis, plane systems, curved systems, pressure)

Sažetak
U ovom radu opisano je određivanje sila tlaka na različite tipove površina u nestlačivom fluidu. Na početku završnog rada, opisani su osnovni pojmovi hidrostatike, definicije i svojstva hidrostatskog tlaka kao i neke opće činjenice. Također, dan je opis rada strojeva koji rade na principu zakona hidrostatike, kako bi se bolje razumjela njezina važnost i primjena u praksi. U drugom dijelu rada klasificirane su vladajuće sile koje djeluju na tekućinu u stanju mirovanja. Sile su podijeljene na masene, volumenske sile i opće polje sila, te su dane njihove opisne formule uz grafičke prikaze. Sferno djelovanje tlaka objašnjeno na elementarnom tetraedru volumena V, gdje je dokazano da je veličina tlaka jednaka u svim smjerovima i ne ovisi o orijentaciji ravnine na koju djeluje. Zatim se u radu željelo fokusirati na određivanje sile tlaka na ravne površine. Prikazan je način crtanja i određivanja dijagrama na ravnu plohu, te određivanje tlačne sile iz slike dijagrama tlaka crtanog u mjerilu. Kod ravnih površina proizvoljnog oblika, grafički i definicijama je objašnjeno dobivanje rezultantne sile FR, sastavljene od sile konstantnog F0 i hidrostatskog tlaka FH, kao i dobivanje položaja hvatišta u ovisnosti o smjeru njezinih komponenti. U slučaju otvorenog spremnika, sile konstantnog tlaka se poništavaju, te je jedina sila koja djeluje na poklopac ona od hidrostatskog tlaka. Poglavlje koje je uslijedilo iza toga se bavilo određivanjem sile tlaka na zakrivljene površine. Pomoću komponenta projekcija elementarne površine dA, koje mogu biti različitih predznaka, možemo dobiti izraze za komponente sile Fx, Fy i Fz. Komponente Fx i Fy dobivamo kao i kod određivanja sila tlaka na ravnu ploču, dok je za vertikalnu komponentu Fz donesen zaključak da je ona jednaka težini fluida između određene plohe i slobodne površine. Da bi prikaz utjecaja sila tlaka bio potpun u nastavku je opisano određivanje hvatišta sile na površine proizvoljnog oblika sa svim potrebnim grafičkim prikazima i formulacijama, uz navođenje nekih karakterističnih slučajeva. Također, na kraju drugog poglavlja, opisan je hidrostatski pokus, koji još nazivamo i hidrostatskim paradoksom zbog činjenice da hidrostatska sila uopće ne ovisi o težini kapljevine u spremniku, već samo o njenoj dubini. Ta sila će biti jednaka u dvije posude različitog oblika, a iste površine dna ako su posude napunjene do iste dubine. U zadnjem poglavlju teoretskog dijela, opisane su Eulerove jednadžbe ravnoteže gdje su na izdvojenom elementarnom paralelopipedu dobivene jednadžbe za opći uvjet ravnoteže prema Euleru. Opisana je primjena jednadžbi na homogenu tekućinu pod djelovanje tlaka i gravitacije, odnosno navedeno je nekoliko slučajeva iz prakse sa potrebnim formulacijama i grafičkim prikazima. U računskom dijelu završnog rada na dva računska primjera prikazano je određivanje sila tlaka na zatvarač različitog oblika, s pripadajućim dijagramima horizontalne i vertikalne komponente hidrostatskog tlaka, te smjerom i iznosom rezultantne sile na zatvarač. Promjenjivost tih komponenti u odnosu na varijabilnost parametara o kojima te sile ovise, prikazani su tablično i grafički na dijagramima, uz pripadajuće zaključke o međusobnoj povezanosti.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Građevinarstvo

Napomena
Završni rad (Sveučilišni preddiplomski studij),
mentor na radu

POVEZANOST RADA