左健民液压与气压传动第五版课后答案1-11章

液压与气压传动课后答案（左健民）

-----WORD 格式--可编辑--专业资料----- --完整版学习资料分享---- 第一章液压传动基础知识 1-1液压油的体积为331810m -?，质量为16.1kg ，求此液压油的密度。

解： 23-3m 16.1===8.9410kg/m v 1810

ρ?? 1-2 某液压油在大气压下的体积是335010m -?，当压力升高后，其体积减少到3349.910m -?，取油压的体积模量为700.0K Mpa =，求压力升高值。

解： ''33343049.9105010110V V V m m ---?=-=?-?=-?

由0P K V V ?=-?知： 64

3

070010110 1.45010k V p pa Mpa V --?????=-==? 1- 3图示为一粘度计，若D=100mm ，d=98mm,l=200mm,外筒转速n=8r/s 时，测得转

矩T=40N ?cm,试求其油液的动力粘度。

解：设外筒内壁液体速度为0u

08 3.140.1/ 2.512/2f u n D m s m s

F T A r rl

πτπ==??===

由 du dy du dy τμ

τμ=?= 两边积分得

0220.422()()

22 3.140.20.0980.10.0510.512a a T l d D p s p s u πμ-?-??∴=== 1-4 用恩式粘度计测的某液压油（3850/kg m ρ=）200Ml 流过的时间为1t =153s ，20C

?时200Ml 的蒸馏水流过的时间为2t =51s ，求该液压油的恩式粘度E ?，运动粘度ν和动力粘度μ各为多少？

解：12153351t E t ?=== 62526.31(7.31)10/ 1.9810/E m s m s E

ν--=?-?=?? 21.6810Pa s μνρ-==??

1-5 如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置

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--完整版学习资料分享---- 一液面与大气相通的水槽中，液体与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h=1m,设液体的密度为31000/kg m ρ=，试求容器内真空度。

解：设0P 为大气压，a P 为绝对压力，则真空度： 0a P P P =- 取水槽液面为基面，列出静力学基本方程：0a p p h g g

ρρ+= 则真空度为： 310009.819.810a p p gh ρ-==??=?pa

1-6 如图所示，有一直径为d ，质量为m 的活塞浸在液体中，并在力F 的作用下处于

静止状态。若液体的密度为ρ，活塞浸入深度为h ，试确定液体在测压管内的上升高度x 。

解：由题意知：

2()4()F G g x h A F G x h g d

ρρπ+=++∴=-

1-7图示容器A 中的液体的密度ρA ＝900Kg/m 3,B 中液体的密度为ρB ＝1200 Kg/m 3，

Z A =200mm, Z B =180mm,h=60mm,U 形管中的测试介质是汞，试求A,B 之间的压力差。

解：此为静压力问题，可列出静压力平衡方程：

P A +ρA g Z A ＝ρB g Z B + ρ水银g h + P B

得 ΔP AB ＝P A -P B ＝ρB g Z B + ρ水银g h -ρA g Z

＝1200×9.8×0.18＋13.6×103×0.06－900×9.8

×0.2Pa=8350 Pa

1-9 如图所示，已知水深H=10m,截面22120.02,0.04A m A m ==，求孔口的出流流量以及点２处的表压力（取1?=，不计损失）

解：对0-0和2-2截面列理想液体能量方程：

-----WORD 格式--可编辑--专业资料----- --完整版学习资料分享---- 22002222p V p V H g g g g ρρ+=+- 1 对2－2和1-1截面列理想液体能量方程：

22221122p V p V g g g g

ρρ+=+ 2 显然，12a p p p == 020,0v v v ≈故

且有连续方程：1122V A V A q == 3

由123联立解得：

3111229.8100.020.28/q v A gH A m s ∴===???=

则２处的表压力即 2222'122212(

)22a q gH v v A p p p p p ρρ--=-=-==

20.2829.810(

)0.0410000.07352pa Mpa ??-=

?=

1-10 如图示一抽吸设备水平放置，其出口和大气相通，细管处截面积

421 3.210A m -=?，出口处管道截面积214A A =，h=1m ，求开始抽吸时，水平管中所必需通过的流量q （液体为理想液体，不计损失）。

解：对截面和建立液体的能量方程：

22112222P V P V g g g g

ρρ+=+ （1） 连续方程

1122V A V A = （2）

又 12P gh P ρ+= （3）

方程（1）（2）（3）联立，可得流量

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---- 4322144 3.210/ 1.462/q V A A m s L s -===??= 1-11 图示水平放置的固定导板，将直径d=0.1m,而速度为Ｖ＝20m/s 的射流转过90

度角，求导板作用于液体的合力大小和方向（31000/kg m ρ=）

解：射流流量 2

2

333.140.120/0.157/44d q Av v m s m s π?===?= 对射流列X 轴方向的动量方程

(0)10000.157(20)3141.6X F q v N N ρ=-=??-=-（“—”表示力的方向与X

轴正方向相反）

对射流列Y 轴方向的动量方程

(0)10000.157203141.6Y F q v N N ρ=-=??=

导板作用于液体的合力

4442.2F N ===合，方向与X 轴正方向成135?

1-12如图所示的安全阀，阀座直径d=25mm ，当系统压力为5.0Mpa 时，阀的开度x=5mm 为，通过的流量q=600L/min ，若阀的开启压力为4.3Mpa ，油液的密度为900kg/m 3，弹簧的刚度k=20N/mm ，求油液的出流角。

解：对安全阀阀心列平衡方程

F F F =+液弹簧液动 其中，62(5 4.3)104F pA d π==-??

液 F kx =弹簧 12(cos )F q v v ρα=-液动 而 1q v A =

2d d p v C C ?

== 联立以上得，()cos q pA kx q

ρα-+=

代入数据得，28.2o α= 1-14有一液压缸，其流量为q=32L/min ，吸油管直径20mm ，液压泵吸油口距离液面

高500mm 。如只考虑吸油管中500mm 的沿程压力损失，油液的运动粘度为 20?610-2/m s ，油液的密度为9003/kg m ，问泵的吸油腔处的真空度为多少？

-----WORD 格式--可编辑--专业资料----- --完整版学习资料分享---- 解：如图，对1-1截面和2-2截面建立液体能量方程： 22112222p v p v h g g g g

ρρ+=++w +h 其中，020,0v v v ≈故

1a p p =

得到真空度：

2212a p p gh v g ρρρ-=++w h 212

gh v P ρρ=++?（P ?表示沿程压力损失） 32232

3210//0.663/160(3210)4v q A m s m s π--?===????

60.6630.02Re 66323202010

vd

υ-?===<?，所以流态为层流 沿程压力损失

2222275175687.6Re 22

V l l P V Pa d V d d λρνρ?==???= 所以，真空度为

p=39009.840010-???+219000.8492

??+687.6a p =4539.9a p 1-15运动粘度ν=40×10－6m 2/s 的油液通过水平管道，油液密度ρ=900kg/m 3，管道内

径d=10mm,l=5m,进口压力P 1＝4.0MPa, 问流速为3 m/s 时，出口压力P 2为多少？

解：由于油在水平管道中流动，此管道为等径直管，所以产生沿程压力损失：

22

646422

e L v L v p R d vd d λρυρ== =62

644010590030.19230.010.012

pa Mpa -?????=? P 2＝P 1－ΔP λ＝4－0.192 MPa ＝3.81Mpa

1-16 有一薄壁节流小孔，通过的流量为q=25L/min ，压力损失为0.3Mpa ，试求节流

孔的通流面积，设流量系数C d =0.61，油液的密度900kg/m 3