第一章課后練習(xí)答案

第一章液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)課后練習(xí)1-2某液壓油在大氣壓下的體積是50ⅹ10-3m3，當(dāng)壓力升高后，其體積減小到49.9ⅹ10-3m3，設(shè)液壓油的體積模量K=700.0MPa，求壓力升高值。(DV

/

V

0

)=

-1體積彈性模量

K

=Dpk答案：1.4MPa★1-3如圖所示為一粘度計(jì)，若D=100mm，d=98mm，l=200mm,外筒轉(zhuǎn)速n=8r/s，測(cè)得的外筒轉(zhuǎn)矩T=70Ncm,試求液體的動(dòng)力粘度。解：外筒旋轉(zhuǎn)時(shí)的線速度為：(mm

/

s

)21002v

=

w

R

=

2pn

D=

2

·

p

·

8

·Df=

2.512

m

/

s根據(jù)外筒的轉(zhuǎn)矩，則可得出液體對(duì)外筒內(nèi)表面的摩擦力Ff為：F

=

2T

=

2

·

0.7

=

14N0.1D=100mm，d=98mm，l=200mm,外筒轉(zhuǎn)速n=8r/s，外筒轉(zhuǎn)矩T=70Ncm,試求液體的動(dòng)力粘度。根據(jù)液體的牛頓內(nèi)摩擦定律：(s-1

)

=

2512s-1=

du v

-

0

dy

(0.1-

0.098)

/

2=

μA

du

μ

=

Ff22F

f

A

=

πDl

=

π

·0.1·0.2m

=

0.0628mdy du

/

dy/

Am

=

0.089Pa

s1-9如圖所示,已知水深H=10m,截面A1=0.02m2,截面A2=0.04m2,求孔口的出流流量以及點(diǎn)2處的表壓力（取α=1，ρ=1000kg/m3,不計(jì)損失）。解：取0-0面和1-1面列伯努利方程，并取動(dòng)能修正系數(shù)為

α=1,孔口中心線取為零勢(shì)面,則有：ρgp

p2g

ρg

2gv2

v2 0

+

H

+

0

=

0

+

1

v

1

=

2gH=

2

·

9.8

·

10(m

/

s

)=

14

m

/

s孔口出流流量為：

q

=

v

·

A

=14

·0.02

=

0.28m3

/

s1

1★水深H=10m,截面A1=0.02m2,截面A2=0.04m2,求點(diǎn)2處的表壓力（取α=1，ρ=1000kg/m3,不計(jì)損失）。根據(jù)流量連續(xù)性方程可得：A1v1

=

A2v2

v2

=

(A1

/

A2

)v2對(duì)1-1和2-2截面列伯努利方程，壓力用表壓力計(jì)算=

1000

142

(1-

(

0.02)2

)(Pa)

=

7.35·104

Pa2

0.04★ρ

ρ

ApA22

2

2v2

v22g

ρg

2g

2

2

1

=

2

+

2

p2=

(v1

-

v2

)

=

v1

(1-

(

1

))1-10如圖所示一抽吸設(shè)備水平放置，其出口和大氣相通，細(xì)管處

截面積A1=3.2ⅹ10-4m2,出口處管道截面A2=4A1,h=1m,求開始抽吸時(shí)，水平管中所必須通過的流量q（液體為理想液體，不計(jì)損失）。2

2

22

1

2vpvp+=+

2

r

1

rP1-

P2

=

Pa-

P2=ρgh(真空度）答案：q=1.46ⅹ10-3m3/s★1-11如圖所示,一水平放置的固定導(dǎo)板。將直徑d=0.1m,流速v=20m/s的射流轉(zhuǎn)過90o角,求導(dǎo)板作用于液體的合力大小及方向(ρ＝1000kg/m3)。解：分別在x和y向列液流的動(dòng)量方程x方向：-F

cos

θ

=ρq(0

-v)y方向：F

sin

θ

=ρq(v

-0)上兩式相除得：cos

θsin

θ

=

tan

θ

=1

θ

=

45=

2

r

Av

r

qv

F

=p4=

2

·

1000

·sin

q2·

0

.

12

·

20

=

4442

.

9

N2答案：合力大小為4442.9N，合力方向與X軸正方向夾角13501-13液體在管中的流速v=4m/s,管道內(nèi)徑d=60mm,油液的運(yùn)動(dòng)粘度

ν=30ⅹ10-6m2/s,試確定流態(tài)。若要保證其為層流，其流速應(yīng)為多少？答案：Re=8000，湍流V≤1.15m/sRe

=

vdυ對(duì)于金屬圓管：雷諾數(shù)Re≤2300—層流；Re>2300—湍流★1-14圖所示的液壓泵流量q=32L/min，液壓泵吸油口距離液面高度

h=500mm，吸油管直徑d=20mm，粗濾網(wǎng)的壓力降為0.01MPa，油液的密度ρ＝900kg/m3，油液運(yùn)動(dòng)粘度為ν=20ⅹ10-6m2/s，求液壓泵吸油口的真空度。分析：泵吸油口的真空度:

1、提升油液到某高度所需的壓力；2、產(chǎn)生一定流速所需的壓力；3、吸油管內(nèi)、濾油網(wǎng)的壓力損失。w+

rh

gp

+

rgh

+2a

rv

2+

2

22=

p2

+

rgha

rv

2

1

1211waa

r

v+

r

h

g2

2

2

22p

-

p

2

=

r

gh

+圖所示的液壓泵流量q=32L/min，液壓泵吸油口距離液面高度

h=500mm，吸油管直徑d=20mm，粗濾網(wǎng)的壓力降為0.01MPa，油液的密度ρ＝900kg/m3，油液運(yùn)動(dòng)粘度為ν=20ⅹ10-6m2/s，求液壓泵吸油口的真空度。waa

r

v+

r

h

g2

2

2

22p

-

p

2

=

r

gh

+分析：

1、吸油口的真空度為：Pa-P2；2、計(jì)算Re，管內(nèi)液壓油流動(dòng)為層流α=2；3、壓力損失由沿程壓力損失和粗濾網(wǎng)壓力降兩部分組成。l

ρv22Δpλ

=

λ

d答案：18444Pa1-15運(yùn)動(dòng)粘度υ=40×10-6m2/s的油液通過水平管道,油液密度ρ＝900kg/m3,管道內(nèi)徑d=10mm,l=5m,進(jìn)口壓力p1=4.0MPa,問油液流速為3m/s時(shí),出口壓力P2為多少?l

ρv22Δpλ

=

λ

da.先計(jì)算Re，判斷是層流還是湍流；b.再計(jì)算λ＝75/Re

；c.然后按公式計(jì)算壓降。d.P2

=

P2

-⊿P=

0.203MPal

ρv2Δpλ

=

λ

d5

900

·32=

0.1·

·0.01

22p1

-

p2

=

Δpλ

p2

=

p1

-

Δpλ

=

4.0

-

0.203

=

3.797MPa★1-16有一薄壁節(jié)流小孔,通過的流量為q=25L/min時(shí),壓力損失為0.3MPa,試求節(jié)流孔的通流面積。設(shè)流量系數(shù)Cd=0.61,油液密度ρ＝900kg/m3。q

=

25L

/

min

=

4.17

·