内容发布更新时间 : 2024/12/23 2:31:40星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
paPdρ11'1ρ11'h11h2
解:取等压面1—1列方程: p左=pa??1gh1 p右=pa??2gh2
= ?2h1?1 h22.9 水池如图2.35侧壁排水管为0.5?0.5 m?m的正方形断面,已知,h = 2 m,
? = 45?,不计盖板自重及铰链处摩擦影响,计算打开盖板的力T是多少? 解:盖板所受的总压力,
0.5?sin45?)?0.5?0.5=5338.54(N) F=?ghGA=1000?9.81?(2?20.54J20.512 压心位置,(m) ?C=?G?G=(?)?=3.0920.5?GAsin45?2(?)?0.52sin45?2对铰链力矩平衡,F(?C?h)=T?0..5?cos45? sin45?2)sin45? T==3949.66(N)
0.5?cos45?2.10 如图2.36所示的渐扩水管,已知d = 15 cm,D = 30 cm,pA = 6.86×10
4
Pa,pB = 5.88×10 4 Pa,h = 1 m,?B = 1.5 m/s,求(1)?A=?(2)水流的方向,(3)压力损失为多少?
??解:(1)q=D2?B=d2?A
445338.54?(3.09?D2(30?10?2)2 ?A=2?B=?1.5=6.0(m/s) ?22d(15?10)2pA?A6.86?1046.02 (2)A点总能头?=?=8.83(mH2O)
?g2g1000?9.812?9.812pB?B5.88?1041.52 B点总能头??h=??1=7.11(mH2O)
?g2g1000?9.812?9.81 故水流方向为由A到B
(3)能头损失为 8.83?7.11=1.72(mH2O)
=1.69?104(Pa) 压力损失为:1.72?1000?9.812.11 如图2.37中,液压缸直径D = 150 mm,活塞直径d = 100 mm,负载F =
5×104N。若不计液压油自重及柱塞与缸体重量,试求图示两种情况下液压缸内的液体压力是多少?
FFdDDd?解:(a)F=d2p
4
4F4?5?104 p=2==6.37?106(Pa) ?32?d?(100?10)? (b)F=d2p
44F4?5?1046 p=2=(Pa) =6.37?10?32?d?(100?10)2.12 消防水龙软管如图2.38所示,已知水龙出口直径d = 5 cm,水流流量q =
2.36 m3/min,水管直径D = 10 cm,为保持消防水管不致后退,试确定消防员的握持力为多大?
?2.36?4?1000???q60??=787.94(N)=解:Fx=?q??0=?q?;向左 ?22?2??(5?10)d4?2.36?4?1000???q60??=196.98(N)=? Fy=0??q?=??q?;向上 ?22?2??(10?10)D4?? 握持力:Fx=?Fx,Fy=?Fy
22 F?=Fx?2?Fy?2=787.942?196.982=812.19(N) 握持力方向 ?=arctgFy?Fx?=arctg196.98(右下) =14.04?;
787.942.13 如图2.39中所示的压力阀,当p= 6 MPa时,液压阀动作。若d= 10 mm,
d= 15 mm,p= 0.5 MPa,试求:(1)弹簧的预压力Fs;(2)当弹簧刚度k = 100 N/mm时的弹簧预压缩量x。
解:(1)力平衡关系:
?? Fs=(p1?p2)?d12=(6?106?0.5?106)??(10?10?3)2=431.97(N)
44 (2)由于Fs=kx0
Fs431.97==4.32(mm) k1002.14 虹吸管道如图2.40所示,已知水管直径D = 10 cm,水管总长L = 1 000
则有x0=m,h0 = 3 m,求流量q是多少?(局部阻力系数:入口ζ = 0.5,出口ζ = 1.0,弯头ζ= 0.3,沿程阻力系数λ= 0.06)
L?2?2解:h0=??(?入口??弯头??出口)
D2g2g
?22g=h0?L??入口??弯头??出口D=0.06?31000?0.5?0.3?1.0?210?10=4.985?10?3(m)
?=4.985?10?3?2?9.81=0.313(m/s)
?? q=D2?=?(10?10?1)2?0.313=2.46?10?3(m3/s)
442.15 压力表校正装置原理如图2.41所示,已知活塞直径d = 10 mm,丝杠导
程S =2 mm,装置内油液的体积弹性模量K =1.2×105 MPa。当压力为1个大气压 (pa ? 0.1 MPa) 时,装置内油液的体积为200 mL。若要在装置内形成21 MPa压力,试求手轮要转多少转?
解:由于K=??p ?VV?pV(21?106?0.1?106)?200=?=3.48(mL) 则有:?V=?K1.2?109
? 而,?V=d2Sn
44?V4?3.48?10?6 故,n=2==22.15(转) ?32?3?dS??(10?10)?2?102.16 如图2.42所示,液压泵的流量q = 25 L/min,吸油管直径d =25 mm,泵
口比油箱液面高出400 mm,管长l = 600 mm。如果只考虑吸油管中的沿程压力损失△Pλ,当用32号液压油,并且油温为40 ℃时,液压油的密度? = 900kg/m3,试求油泵入口处的真空度是多少?
解:
4q4?25?10?3 ??2?=0.8488(m/s)
?d?(25?10?3)2?60?d0.8488?25?10?3=663.125?2320,所以液体是层流。 Re==?0.32?10?4 ?=75Re=75=0.1131
663.125l??2600?10?3?900?0.84882=0.1131?=880.035(Pa) ?p沿=?d225?10?3?2 忽略液柱高影响,油泵吸油口的真空度为 pv=101325?880.035=100444.965(Pa)
2.17 沿直径d = 200 mm,长度l = 3000 m的钢管(? = 0.1 mm),输送密度
为 ? = 900 kg/m3的油液,流量为q = 9?104 kg/h,若其粘度为 ? = 1.092 cm2/s,求沿程损失。
90=0.0278(m3/s) 解:q=3600?0.9q0.0278 流速?===0.884(m/s)
A??0.224 Re=0.2?0.884=1619?2300,液体流动是层流 ?41.092?10