题1图

33

2. 如题2图所示,容器A中液体的密度ρA=950kg/m, B中液体的密度ρB=1100kg/m, ZA=100 mm, ZB=200 mm, h=50 mm,U形管中的测压介质为水银, 求A、Ｂ之间的压力差。

解: 列1-1等压面方程

pA?ρAgZA?pB?ρBgZB?ρHggh整理,得 Δp?pA?pB ?ρBgZB?ρHggh?ρAgZA ?1100?9.8?0.2 ?13600?9.8?0.05?950?9.8?0.1 ?7889 N/m2

题2图

33. 如题3图所示, 某管道中密度ρ＝1100 kg/m3 的油液以流量 q＝0.5 m/s 流动。在直径d1＝600 mm 的管道点(1)处,压力 p1＝0.4 MPa 。 (2)点管道直径d2＝300 mm，位置比(1)低 h＝1.5m，点(1)至点(2)的管长L＝20m。不计损失,求（2）点处的压力p2

题3图

解 ： 先求流速v1?q4q4?0.5???1.77 m/sA1πd123.14?0.62

再由连续性方程 v1A1? v2A2 得 A1d120.62 v2?v1?2v1??1.77?7.08 m/s A2d20.32 再以0-0为基准面,列1-1,2-2两断面伯努利方程 z1?p1???1v122g? z2?p2?2?2?2v22g，整理,且取?1??2?1 ,整理,得 p2??z1?z2??g? 代入各巳知参数 p2?1.5?1100?9.8?2??v12?v2??p1

?4000002 ?16170?25846.4?400000?390323.6 Pa?0.39MPa1100??1.772?7.082?

4. 如题4图所示尺寸，油箱安装在液压泵上方，泵流量q=20L/min, 油液的运动粘度

-623

ν=20×10 m/s, 密度ρ=850 kg/m。大气压取Pa=0.098 MPa, 仅考虑吸油管沿程损失，求泵入口处绝对压力。

解： 　先判别流态4q v??d24?20?10?3 ?-32 3.14??18?10??60 ?1.31 m/s1.31?18?10-3 Re???20?10?6 ?1179?2000vd为层流状态，则有6464　　　 ?＝??0.054Re1179p1题4图

　 以0-0为基准，列1-1,2-2两断面伯努利方程2lv2 z1??? z2?????2g?2gd2g?1v12p22?2v22l?v2 整理,得 p2??z1?z2??g?p1???2d2代入z１?0.7 m, z２?v1?0, v2?v?1.31 m/s, p１ ?98000 Pa ,且 取?1??2?1 ,2???1v12??2v2?2?850?1.312?得 p2?0.7?850?9.8?98000 ??1?0.054? ?98725.6 ??0.018?2?

5. 题5图为一种抽吸设备。水平管出口通大气，当水平管内液体流量达到某一临界数值时，处于面积为A1处的垂直管子将从下方露天液箱内抽吸液体。水平管内液体（抽吸用）和被抽吸介质相同。有

2

关尺寸如下：面积A1=2.5cm，A2=4A1，h=0.8m，不计液体流动时的能量损失，问水平管内流量达多少时才能开始抽吸？

题5图

解：对截面和建立液体的能量方程：

PV12P2V221??? （1） ?g2g?g2g连续方程

V1A1?V2A2 （2）

又 P1??gh?P2 （3）

方程（1）（2）（3）联立，可得流量

q?V2A2?

2gh?4A1?152?9.8?1?4?3.2?10?4m3/s?1.462L/s 15

6.见题6图，在一直径D=25mm的液压缸中放置着一个具有4条矩形截面槽的活塞，液压缸左腔表压为0.2MPa，右腔直接回油箱，设油的粘

－3

度μ=0.784×10Pa.s，，进口处压力损失可以忽略不计，试确定由液压缸左腔沿四条槽泄露到右腔去的流

量，已知槽的尺寸是a=2mm，b=1mm，l=120mm

题6图 解：由题意得，四条槽可以看作四个细长孔。

水力直径 dH?则所求的流量：

2ab2?2?1??1.33mm a?b2?14?dH44??(1.33?10?3)4?0.2?1063?p?m/s?17.23?10?6m3/s q??3128?l128?30?10?0.12

7.题7图为柱塞直径d=19.9mm,缸套直径D=20mm,长l=70mm,柱塞在力F＝40N作用下向

－3

下运动，并将油液从隙缝中挤出，若柱塞与缸套同心，油液的动力粘度μ=0.784×10Pa.s，求柱塞下落0.1 m所需的时间。

解：此问题为缝隙流动问题，且为环形缝隙

?dh3?dhq0?p?u0

12?l20.1?d2D?d4F其中，h?，q0?u0A?， p?

t42?d2代入数据得，t?20.8s

题7图

-42-52

8.原油在冬季时的运动粘性系数为υ1=6×10 m/s；在夏季时， υ2=4×10 m/s。有

3

一条输油管道，直径d=0.4m，设计流量为q=0.18 m/s，试判别冬季、夏季原油流动的流动状态。

解：由流量计算流速 V=q/A=1.4324 ( m/s) 冬季时υ1=6×10-4 m2/s，

Re1?

Vd?1?955?2320为层流。

夏季时υ2=4×10-5 m2/s，

Re2?Vd

3

9.如题9图所示，为一水泵抽水管路系统,已知水管流量 q=101m/h，管径d=150mm,管

?2?14324?2320 为湍流。

?水泵 ?0.0 d 路的总水头损失h1-2=25.4m ,水泵效率η=0.755，

求 1>水泵的扬程Hp 2>水泵的功率Np

题9图