1如图示h=2m,油的密度,问球形容器内真空度等于多少?
解: 答案:容积内真空度。
2图为一鉴定压力表的校正器,器内充满油液,其 ,由密封良好的活塞旋进压缩油液,造成鉴定压力表所需的压力。活塞直径,螺距,在标准大气压下,校正器内充油体积。当校正器须产生20mpa的压力时,求手轮须旋转进多少转?
(油的体积模量)
解:依式求出油液需要减少的体积为:
再依手轮旋进n转时,仅使油液减少的体积为:
当时,即能造成压力。故得:
于是所需旋进转数为:
答案:手轮须旋进12.7转。
3若已知一油缸,内径,,在标准大气压下,压力增加到,在不计变形和泄漏的情况下,问油的压缩量是多少?(油的体积模量)
解:在标准大气压下,油缸的容积为:
压力增加时,油缸容积的变化量:
所以油液的压缩量:
即在长度上压缩了。
答案:在长度上压缩了。
4.如图示:一管道输送的液体,已知,1处的压力为,2处的压力,求油液的流动方向。
解:因管道为等径的,1处和2处的动能相等,为此计算处的总能量时可不计入,故1处的总能量为:
2处的总能量为:
由此看出,油液是从2流向1的。
答案:油液是从2流向1的。
5有一换向阀,流量为 q=,阀心直径,开口量,液流流过开口时的角度,液体的密度,阀芯受到的轴向液动力等于多少?
解:轴向液动力的公式:
取 (方向使阀芯关闭)
6如图所示,一平板置于油的自由射流之内,并垂直于射流的轴线,设该平板截去射流流量的一部分并使射流的其余部分偏转θ角。已知射流流速,总流量,,试确定射流作用在平板上的力f及射流的偏转角θ,液体的重量和对于平板的摩擦忽略不计,油的密度。
解: 假设向下的流量分量为q2,分别在水平轴和垂直轴方向列出动量方程,得:
x方向: y方向: 取。设。
则 即对挡板作用力为342.35n
7水平放置的光滑圆管由两段组成,如图所示。直径分别为, ,长度,密度,粘度,以的流量通过此管,试分别计算油液通过两段油管时的压力损失。
解:根据题意分析,先计算管内流速和:
利用雷诺数进行流动状态判别:
计算压力损失和:
8图示抽水设备水平放置,出口通大气,求开始能够抽吸时的流量。抽吸和被抽吸介质相同。设备尺寸如下,细管处的截面面积,出口处管道断面积,,(不计液体流动的能量损失,设液体密度为)。
解:设,根据解题分析,对油箱液面和水平管道轴心面列伯努利方程:
由此得:对、截面列伯努利方程:
根据连续性方程,则有:
由此得:开始吸油时的流量为:
9图示为一液压管的弯口处。已经通过管道的流量,管道内径,系统压力,试计算90°弯头处支架所受的力。
解:取由弯头所限制的一段流体为控制体,如图(b)所示。
液流作用于截面ⅰ—ⅰ上的力为:
液流作用于截面ⅱ—ⅱ上的力为:
油液在管道内的流速为:
方向上的动力方程:
10.如图示,液压泵从油箱吸油,吸油管直径,流量,液压泵入口处的真空度为,油液的运动粘度,,弯头处的局部阻力系数,管道入口处的局部阻力系数,沿程损失忽略不计,试求吸油高度。
解:设。先求吸油管内流速。
由题意分析,得:
12如图所示,直径的活塞,在的油缸中,活塞长,活塞两端的压差,试确定在下列条件时,从活塞与油缸间隙漏出的流量。(油的粘度)。
(1) 活塞与油缸同心时;
(2) 活塞与油缸有偏心时。
解:(1)活塞与油缸同心时。
(2)活塞在油缸中有偏心时。
13如图示已知液压缸有效面积,负载,滑阀直径,同心径向间隙,配合长度,油液粘度,密度,泵供油量,若考虑油液流经滑阀时的泄露,试计算活塞的运动速度。(按同心和完全偏心的两种不同情况计算)
解:先确定系统压力:
由题意分析,计算同心圆环缝隙下的泄漏量:
15如图所示,垂直管径为d,水从固定液位h的箱中沿此管流入大气中。试求流量和管长l的关系,以及指出在怎样的液位h时,流量将不随管长而变化,设管中的沿程阻力系数λ为常数,且忽略管路进口损失。
解:(1)对截面1—1和2—2列伯努利方程。
于是得:流量。
2) 令。式中k、c为常数。
则: 式中
即h和l是某一线性关系时流量将不变。
答案:q; h和l是某一线性关系时流量将不变。
16泵从一个大容积的油池中抽吸润滑油,流量,油的粘度为,密度,求:
1)泵在油箱液面以上的最大允许装置高度,假设油的饱和蒸汽压为2.3x104pa,吸油管长度,直径,仅考虑管中的摩擦损失;
( 2)当泵的流量增大一倍时,最大允许装置高度将如何变化?
解: 因此流动状态为层流。
hf的计算:
由摩擦带来的压力损失:
代入伯努利方程:
即泵可装置在油箱液面以上3.45m处。
如泵的流量增加一倍,即,则
所以 即泵可装置在油池液面以下2.08m处。
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