解:根据题意分析,先计算管内流速v1和v2:
4Q4?18?10?3v1???3.82m/s?d12??102?10?8?60 4Q4?18?10?3v2???10.6m/s22?8?d2??6?10?60 利用雷诺数进行流动状态判别: v?d3.82?0.01Re1?11??1910(层流)?20?10?6 v?d10.6?0.006Re2?22??13180(紊流)?6?20?10 计算压力损失?p1和?p2:
l??v1275?3?900?3.822?p1??1????77355Pad121910?0.01?2
2l??v20.3164?3180?0.25?3?900?10.62?p2??2???d220.006?2
?1065182Pa
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A1?3.2cm2,出口处管道断面积 A2?4A1,h?1m,(不计液体流动的能量损失,设液体密度为。 ??1000kg/m3)
解:设pa?0,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:
pap??h ??g??g由此得:
p????g?h??1000?9.81?1??9810Pa
对A1、A2截面列伯努利方程:
2papv12v2?????g2g??g2g
22v12?v2??p?根据连续性方程,则有:
v2?A2?v1A1v2?A1v
?v1?1A242由此得:
2?v?v??1???p??4?21v1??2?16p?2?16???9810???4.57m/s15?15?1000
开始吸油时的流量为:
Q?A1?v1?3.2?457?1462.4cm3/s
9图示为一液压管的弯口处。已经通过管道的流量Q?400L/min,管道内径
d?50mm,系统压力p?3MPa,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P1为:
P1?A?p??4d?p?2??502?10?6?3?1064?5890.5N
液流作用于截面Ⅱ—Ⅱ上的力P2为:
P2?A?p?P.5N 1?5890油液在管道内的流速v为:
Q4Q4?400?10?3v??2??3.4m/s
A?d??502?10?6?60x方向上的动力方程: P1?Rcos????Q??v2x?v1x?
R?P1???Q??v2x?v1x?
cos??400?10?3??5890.5?900????0?3.4???60?? ?
cos45?3N ?835.9
10.如图示,液压泵从油箱吸油,吸油管直径d?60mm,流量Q?150L/min,液压泵入口处的真空度为0.02MPa,油液的运动粘度??30?10?6m2/s,
??0.9?103kg/m3,弯头处的局部阻力系数?弯?0.2,管道入口处的局部阻力
系数?入?0.5,沿程损失忽略不计,试求吸油高度h。
解:设pa?0。先求吸油管内流速v
4Q4?150?10?3?0.88m/s v?2?2?4?d??6?10?60由题意分析,得: pa?pgv2pg?pv21??v2?????h?????????g2g??g??g2g??g弯入20.02?1060.88210.882?0.2?0.5?????900?9.812?9.819.812
?2.2m
12如图所示,直径d?38mm的活塞,在D?40mm的油缸中,活塞长L?80mm,
活塞两端的压差?p?0.1MPa,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??21?10?3Pa?s)。 (1) 活塞与油缸同心时;
(2) 活塞与油缸有偏心e?0.5mm时。
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