液压与气压传动第版课后答案主编刘银水许福玲

第第 4 4 版《液压与气压传动》课后习题答案版《液压与气压传动》课后习题答案 第一章第一章习题习题 1-1 某液压油在大气压下的体积是 50L，当压力升高后其体积减少到 49.9L，设液压油的体 积弹性模量K  7000105Pa，求压力升高值。 解：K   p V V K V7000105(49.950) p   (Pa) 14105Pa V50 1-2 用恩氏粘度计测得 850kg/m3的某种液压油 200mL 流过的时间t 1 153s。20℃时 200mL 蒸馏水流过的时间t 2 51s。问该液压油的0E为多少？动力粘度(Pas)为多少？ 运动粘度(m2/s)为多少？ 解：0E  t 1 153  3 t 2 51 v  (7.310E  6.316.31 66262)10 (7.313)10(m /s) 19.8310m /s 0E3 v  85019.83106(Pas)  0.169105Pas 1-3 如题 1-3 图所示，容器A 内充满着  900kg/m3的液体，汞U 形测压计的 h 1m,sA 0.5m，求容器 A 中心压力。 解：设 B、C 为等压面，容器 A 中心压力为 pA，则： p B  p c p B gZ A  p A P C  汞gh pa 得：gZ A  p A  汞 gh  p a 容器 A 中心的绝对压力为： p A  g( 汞h Z A ) p a  9.81(13.610 10.910 0.5)1.0110 (Pa)  2.3110 Pa 容器 A 中心的相对压力为： 3355 p A  p a  g( 汞h  Z A )  9.81(13.61031 0.91030.5)(Pa) 1.3105Pa 1-4 如题 1-4 图所示， 具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相同的槽中， 液体在管中上升的高度h  0.5m，设液体的密度1000kg /m3，试求容器内的真空度。 解：根据液体静力学基本方程 p B  p A gh（1） 液面的压力即为大气压，即： p B  p a （2） 将（2）代入（1）得：p a  p A gh 容器内的真空度：p a  p A gh 10009.810.5(Pa)  4900Pa 1-5 如题 1-5 图所示，直径为 d，质量为 m 的柱塞浸入充满液体的密闭容器中，在力 F 的 作用下处于平衡状态。若浸入深度为 h，液体密度为ρ，试求液体在测压管内上升的高度 x。 解：设柱塞底部的压力为 p 以柱塞为研究对象，列受力平衡方程式： p  4 d2 F  mg（1） p g(x  h)（2） 将（2）代入（1） g(x  h) x  h   4 F  mg d2 F  mg g   4 d2 x  4(F  mg)  h d2g 1-6 如题 1-6 图所示，将流量q 16L/min的液压泵安装在油面以下，已知油的运动粘度  0.11cm2/s，油的密度 880kg/m3，弯头处的局部阻力系数 0.2，其他尺寸如图 所示。求液压泵入口处的绝对压力。 解：①求吸油管中的流速 161034 v (m/s)  0.85m/s  2 603.14(20103)2 d 4 q ②求雷诺数 0.8520103 Re 1545  2320， 0.11104 管中流体为层流 vd ③求沿程压力损失 64 lv26438800.852 p(Pa) 1361.87Pa R e d215450.022 ④求局部压力损失 8800.852 p 0.2(Pa)  63.58Pa 22 v2 ⑤求总压力损失 p  p   p  1361.87 63.58(Pa) 1425.45Pa ⑥求液压泵的进口压力 以液压泵轴线为基准，对 1-1、2-2 截面列伯努利方程 p 1 gz 1  v 1 2 2  p 2 gz 2  v 2 2 2 2 p 2 已知：p 1  p a 1.01105Pa,z 1  0.7m,v 1  0,z 2  0,v 2  0.85m/s 8800.852 p 2 1.0110 8809.810.71425.45(Pa) 1.053105Pa 2 5 p 2  p 1 g(z 1  z 2 )  (v 1 v 2 )p 2 1-7 如题 1-7 图所示为一种抽吸设备。水平管出口通大气，当水平管内液体流量达到某一 数值时，处于面积为 A1处的垂直管子将从液箱内抽吸液体，液箱表面为大气压力。水平 管内液体（抽吸用）和被抽吸介质相同。有关尺寸如下：面积A 1  3.2cm2,A 2  4A 1,h 1m ， 不计液体流动时的能量损失，问水平管内流量达到多少时才能开始抽吸。 解：对水平管 1-1、2-2 列伯努利方程 p 1 vpv  z 1g  12 z 2 g 2 22 22 因为：z 1  z 2 , p 2  p a ，在刚从垂直管内抽水时，垂直管内液体可视为静止液体，由 液体静压力基本方程式可得：p 1 gh  p a ，所以：p 1  p a gh，将这些代入伯努利方 程： p a gh  化简得： vpv 1a2 22 22 p a 2 vpv  gh 1a2 22 2 22 v 1  v 2  2gh（1） 根据流量连续性方程v 1A1  v 2 A 2 ，已知A 2  4A 1 ，得： v 1  4v 2 （2） 将（2）代入（1）得：15v 2  2gh v2 2gh  15 29.811 1.14m/s 15 2 管内的流量 q  v 2 A 2  4v 2 A 1  41.143.21041.46103m3/s  87.6L/min 1-8 如题 1-8 图所示，管道输送 900kg /m2的液体，已知d 10mm,L  20m,h 15m,液 体的运动粘度 45106m2/s，点 1 处的压力为4.5105Pa，点 2 处的压力为4105Pa， 试判断管中液流的方向并计算流量。 解：假设管中液体从点 1 流向点 2，即 1→2 以点 1 所在的平面为基准水平面，选取点 1 和点 2 的截面 1-1、2-2 列伯努利方程： p 1 vpv  z 1g  12 z 2 g 2 h wg 22 22 因为：z 1  0,z 2  h,根据流量连续性方程 q  v 1A  v2 A,得v 1  v 2 代入伯努利方程并化简得: p 1   p 2   hg  h