D?d40?38??0.001m 解:(1)活塞与油缸同心时h?22h3?p?d(0.001)3?100000?3.14?0.038Q0???0.5921L/s
12?L12?21?10?3?0.08 (2)活塞在油缸中有偏心时??e0.5??0.5 h13Q?Q0(1??2)?1.375Q0?0.8141L/s
2
13如图示已知液压缸有效面积A?50cm2,负载F?12500N,滑阀直径
d?20mm,同心径向间隙h0?0.02mm,配合长度l?5mm,油液粘度
??10?10?6m2/s,密度??0.9?103kg/m3,泵供油量Q?10L/min,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p:
p?F12500??2.5?106Pa ?4A50?10由题意分析,计算同心圆环缝隙下的泄漏量?Q:
?d?h032??0.02?0.023?10?9?2.5?106 ?Q?2??p??6?312v???l12?10?10?900?5?10 ?4.65?10?6m3/s?279.3cm3/min
Q??Q10?103?279.3v???194.4cm/min
A50
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
Lv2Z1???Z2???????2g?2gd2g
p1p2?1v12?2v2p1?p2?pa Z2?0 Z1?h?L v1?0 ?2?1 于是得:
Lv2h?L?(1???)?d2g v?2g(h?L) L1??d流量Q??4d22g(h?L) L1??d ??4?d2?2g?h?L L1??d(2) 令
h?Lh?L??K L1?CL1??d式中K、C为常数
则:h?L?K1(1?CL)?K1?K2L 式中 K1?K2 K2?K1C
?h?K1?(K2?1)L?K1?K3L
即h和L是某一线性关系时流量将不变。 答案:Q??4?d2?2g?h?L; h和L是某一线性关系时流量将不变. L1??d16泵从一个大容积的油池中抽吸润滑油,流量Q?1200cm3/s,油的粘度为
??2.9cm2/s,密度??0.9?103kg/m3,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L?10m,直径d?40mm,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:Z1?p1???1v122g?Z2?p2??2?2v22g?hf
25??2.9cm/s ?2?1 Z1?0 p1?p v?0?1.01?10Pa1a p2?2.3?104Pa
4Q?95.49cm/s ?d2vd95.4?94?130?.82 320 Re?2??2.92 因此流动状态为层流。
hf的计算:
由摩擦带来的压力损失:
128v??2LQ?pf??4.76?104Pa 4?d v2?hf??pf??5.4m
代入伯努利方程:
Z2??p1??p2??52?2v22g?hf42?41.01?10?2.254?1095.49?10??5.4?3.45m38.82?102?9.8
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Q?2400cm3/s, 则v2?191cm/s hf?10.m8 所以 Z2?p1??p2??2?2v22g?hf
1.01?105?2.254?1041912?10?4???10.8??2.08m
8.82?1032?9.8即泵可装置在油池液面以下2.08m处。
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