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第三章 液压流体力学基 础 第三章 液压流体力学基础
3.1压力的定义是什么？压力有哪几种表示方法？液压系统的工作压力与外界负载有什么关系？
p?lim?A?0?F ?A绝对压力、相对压力、真空度 工作压力决定于外负载。
3.2 图示为5吨液压千斤顶，其活塞直径D1=34mm，D2=13mm，杠杆长如图所示，问杆端应加多大的力P，才能起重5吨？
750 25 P W D2 D1 Pa h P0
题3.2图 题3.5图
F?750P?30P 25FW ???22?D2?D144P=24kg
3.3解释如下概念：稳定流动、过流断面、流量、平均流速。 理想流体：无粘性、不可压缩。
稳定流动：流动液体中任何点处压力、速度、密度不随时间变化。
过流断面：流束中与所有流线正交的截面积。 流量：单位时间内流过流束通流截面的液体体积。 平均流速：流量与通流截面面积的比。
3.4伯努利方程的物理意义是什么？
单位重量液体内的能量守恒，位能＋压力能＋动能＝Const
3.5设真空计水柱高h=4m，求容器A内之真空度和绝对压力pa（注：设容器A内之压力为Pa，P0为大气压力）
Pa???g?h?P0
真空度P0?Pa???g?h?0.0392Mpa 绝对压力Pa?P0???g?h?0.0638Mpa
3.6如图所示，油泵从油箱中吸油，吸油管直径d=20mm，泵的流量q=0.25×10-3m3/s，油液在50℃时的运动粘度v=45cst，泵安装高度h=1.2m，不计吸油管内损失，问该泵吸油腔的真空度为多少？
v?q?4?0.8m/s
d2PP0v2 ?1.2????g??g2gP0?P?0.011Mpa
3.7如图示液压泵，吸油管直径d=60mm，流量2.5×10-3m3/s，入口处的真空度为0.02MPa，油液的密度为ρ=900kg/m3，局部损失阻力系数ξ弯 头 =0.2，动能修正系数α2=2，可忽略沿程压力损失，求泵的安装高度h。
P1 泵 h h P0
题3.6图 题3.7图
v?q?4?0.88m/s
d2P0P0?0.02??v2??v2?h????/??g ??g??g2g2h?1.95m
3.8图示管路由两根圆管和一段变径管接头连接而成。d1=200mm，d2=400mm，截面1 P1=0.07MPa，截面2 P2=0.04MPa，v2=1m/s，截面1、2间中心高度差为1m，判断液流方向，
2 1 1m 并计算两截面间的水头损失。
q1?q2
2d2v1?2v2?4m/s
d122P1vPv?1?1?2?2?hw ??g2g??g2ghw?2.82m
由左到右流动。
3.9水在图示竖管中流动，v1=6m/s，d1=300mm，为使截面1、2的压力读数相等，求d2。
d1 v1 3m d2 PvPv3?1?1?2?2
??g2g??g2gP1?P2
流量相等d1v1?d2v2
2222d2?235mm
3.10有一容器的出水管管径d=10cm，当龙头关闭时压力计的读数为49000Pa(表压)。龙头开启时，压力计读数降至19600Pa(表压)。如果总能量损失为4900Pa，试求通过管路的水流流量。
H d p q
图3.8 图3.9 图3.10
4900019600v24900 ?????g??g2g??gv?7m/s
q??4d2v?0.055m3/s
3.11如图所示，油管水平放置，截面1-1、2-2处直径为d1、d2，液体在管路内作连续流动，
1 1 2 若不计管路内能量损失，求：
2
1) 截面1-1，2-2处哪一点压力高？为什么？
2) 若管路内通过的流量为q，试求截面1-1，2-2两处的压力差△P。
P1vPv?1?2?2 ??g2g??g2g22P1?P2?P2压力大
?2(v2?v1)?0
22q?A1?v1?A2?v2 P1?P2?
??q22(11?) 22A2A1