В случае равномерного вращения цилиндрического сосуда вокруг вертикальной оси с угловой скоростью со (рис. 1.5) вектор напряжения массовых сил
(1.51)
а уравнение Эйлера (1.10) имеет вид
dp = r [ w2 (xdx +ydy) – gdz ] = r (w 2 rdr – gdz). (1.52)
Уравнение свободной поверхности (р = р0)
(1.53)
Уравнение любой изобарической поверхности (р = const)
(1.54)
где z0 - координата точки пересечения свободной поверхности с осью вращения.
Изобарические поверхности - параболоиды вращения, ось которых совпадает с осью оz, а вершины смещены вдоль этой оси. Форма изобарических поверхностей не зависит от плотности жидкости.
Высота параболоида свободной поверхности (R - радиус сосуда)
H = w 2R2/2g. (1.55)
Координата z0 его вершины определяется объемом жидкости в сосуде. Если начальный уровень в сосуде h0, то
z0 = h - (1.56)
откуда h1 = h0 –z0 = H/2.
Закон распределения давления в жидкости
(1.57)
Рис. 1.5. Цилиндрический сосуд с жидкостью, вращающийся с постоянной угловой скоростью w
Изменение давления по вертикали (h — глубина точки под свободной поверхностью):
|
|
Р = Р0 + r gh,
т.е. такое же, как в неподвижном сосуде.