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流体的运动 习题解答

流体的运动 习题解答
流体的运动 习题解答

第三章 流体的运动

习题解答

1.应用连续性方程的条件是什么? 答:不可压缩的流体作定常流动。

2.在推导伯努利方程的过程中,用过哪些条件?伯努利方程的物理意义是什么?

答:在推导伯努利方程的过程中,用过条件是不可压缩、无内摩擦力的流体(即理想流体)作定常流动。方程的物理意义是理想流体作定常流动时,同一流管的不同截面处,单位体积流体的动能、势能与该处压强之和都是相等的。

3.两条木船朝同一方向并进时,会彼此靠拢甚至导致船体相撞。试解释产生这一现象的原因。

答:因为当两条木船朝同一方向并进时,两船之间水的流速增加,根据伯努利方程可知,它们间的压强会减小,每一条船受到外侧水的压力大,因此两船会彼此靠拢甚至导致船体相撞。

4.冷却器由19根Φ20×2mm (即管的外直径为20mm ,壁厚为2mm )的列管组成,冷却水由Φ54×2mm 的导管流入列管中,已知导管中水的流速为1.4m/s ,求列管中水流的速度。

解:已知Φ120×2mm ,d 1=20-2×2=16mm ,n 1=19,Φ254×2mm ,d 2=54-2×2=50mm ,v 2=1.4m/s ,根据连续性方程知:

S 0v 0= S 1v 1+S 2v 2 +……+S n v n ,则

72.016

194.1504

141

2

2

2

1

122

221

1

22

21

1221=??=

=ππ==

d

n d d n d S n S v v v v m/s

5.水管上端的截面积为4.0×10-4m 2,水的流速为5.0 m/s ,水管下端比上端低10m ,下端的截面积为8.0×10-4m 2。(a)求水在下端的流速;(b)如果水在上端的压强为1.5×105Pa ,求下端的压强。

解:(a)已知S 1=4.0×10-

4m 2,v 1=5.0 m/s ,h 1=10m ,S 2=8.0×10-

4m 2,1p =1.5

×105Pa ,根据连续性方程:S 1v 1=S 2v 2 知:

5

.2100.80

.510

0.44

4

2

112=???=

=

--S S v v ( m/s )

(b) 根据伯努利方程知:

222

2112

12

12

1p gh p gh ++=

++ρρρρv v ,h 2=0,

水ρ=1.0×103

kg/m 3

(Pa)

106.25

.2100.12

110

5.11010100.15100.12

12

1215

2

35

3

2

3

2

2

2112

1?=???-

?+???+???=--

++=gh p gh p ρρρρv v 26.水平的自来水管粗处的直径是细处的两倍。如果水在粗处的流速和压强分别是1.00 m/s 和1.96×105Pa ,那么水在细处的流速和压强各是多少? 解:(a)已知d 1=2 d 2,v 1=1.00m/s ,1p =1.96×105Pa ,根据连续性方程知:S 1v 1=S 2v 2

00.400.1)2(4

1

4

1

22

2

222

12

122

1

2

12

112=?=

=ππ==

d

d d

d d d S S v v v v (m/s)

(b) 根据伯努利方程知(水平管):

22

2112

12

1p p 2

+=

+v v ρρ

5

2

35

2

3

2

212

1210

885.100

.4102

11096.100

.1102

12

12

1?=??-

?+??=

-

+=

v v ρρp p (Pa)

7.利用压缩空气,把水从一密封的筒内通过一根管以1.2 m/s 的流速压出。当管的出口处高于筒内液面0.60m 时,问筒内空气的压强比大气压高多少?

解:已知v 1=1.2m/s ,h 1=0.60m ,1p =0p ,根据伯努利方程知:

222

2112

12

12

1p gh p gh ++=

++ρρρρv v

由于S 1<< S 2,则v 2=0,因此

3

32312

10210

6.66.08.9102.1102

12

1?=??+??=

+=

-gh p p ρρv (Pa)

8.汾丘里流速计主管的直径为0.25m ,细颈处的直径为0.10m ,如果水在主管的压强为5.5×104Pa ,在细颈处的压强为4.1×104Pa ,求水的流量是多少?

解:已知d 1=0.25m ,d 2=0.10m ,1p =5.5×104Pa ,2p =4.1×104Pa ,根据汾丘里流速计公式知:

/s)

(m 102.4)

1.025

.0(1010)1.45.5(21.025.014.34

1)

()

(24

1)

()

2(3

2

4

4

3

4

2

2

4

241212

2

212

221212

1-?=-??-??

???=--π=--=d d p p d d S S p p S S Q ρρ

9.一水平管道内直径从200mm 均匀地缩小到100mm ,现于管道中通以甲烷(密度ρ=0.645 kg/m 3),并在管道的1、2两处分别装上压强计(如图3-1),压强计的工作液体是水。设1处U 形管压强计中水面高度差h 1=40mm ,2处压强计中水面高度差h 2=-98mm (负号表示开管液面低于闭管液面),求甲烷的体积流量Q 。

解:已知d 1=200mm=0.200m ,d 2=100mm=0.100m ,ρ=0.645kg/m 3,'ρ=1.0×03kg/m 3,h 1=40mm=0.040m ,h 2=-98mm=-0.098m ,根据汾丘里流速计公式知:

)

s m (525.0)

1.02.0(645.0)

098.0040.0(8.9100.121.02.014.34

1)

()

('241)

()

2(3

4

4

3

2

2

4

241212

2

2

12

221212

1 /=-?+?????

???=--π=-=d d h h g d d S S p p S S Q ρρρ-

10.将皮托管插入河水中测量水速,测得其两管中水柱上升的高度各为0.5cm 和5.4cm ,求水速。

解:已知h 1=5.4cm=0.054m ,h 2=0.5cm=0.005m ,根据比托管流速计公式知:

98.0)005.0054.0(8.92)(221=-??=

-=

h h g v (m/s)

11.如果图3-2所示的装置是一采气管,采集CO 2气体,如果压强计的水柱差是2.0cm ,采气管的横截面积为10cm 2。求5分钟所采集的CO 2的量是多少m 3?已知CO 2的密度为2kg/m 3。

解:已知h =2.0cm=0.02m ,S =10cm 2,t =5min ,ρ=2kg/m 3,'ρ=1.0×03kg/m 3,根据比托管流速计公式知:

142

02

.08.9100.12'23

=????=

=

ρ

ρgh

v (m/s)

所以5min 采集的CO 2为:

3

34

10

2.4)m (2.46051410

10?==????==-vt V S (L)

12.水桶底部有一小孔,桶中水深h =0.3m 。试求在下列情况下,从小孔流出的水相对于桶的速度:(a)桶是静止的;(b)桶匀速上升。

解:(a)已知h 1=0.30m ,021p p p ==,S 1>> S 2,桶是静止时,根据伯努利方程知:

222

2112

12

12

1p gh p gh ++=

++ρρρρv v ,由于S 1>> S 2,则v 1=0,因此

42.23.08.92212=??=

=

gh v (m/s)

(b)桶匀速上升时,v 2=2.42 (m/s)

13.注射器的活塞截面积S 1=1.2cm 2,而注射器针孔的截面积S 2=0.25mm 2。当注射器水平放置时,用f =4.9N 的力压迫活塞,使之移动l =4cm ,问水从注射器中流出需要多少时间?

解:已知S 1=1.2cm 2,S 2=0.25mm 2,f =4.9N ,l =4cm ,作用在活塞上的附加压强:4

4

1

10

08.410

2.19.4?=?=

=

?-S f p (pa),根据水平管的伯努利方程知:

22

212

12

12

1p p +=

+v v ρρ

由于p p p ?+=01,02p p =,S 1>> S 2,则v 1≈0,因此

910

110

08.422)

23

4

212=???=

?=

-(=

ρ

ρp

p p v (m/s)

根据连续性方程知:S 1v 1=S 2v 2

0188

.010

2.19

10

25.04

6

1

221=???=

=

--S S v v (m/s)

13

.20188

.004.01

==

=

v l t (s)

14.用一截面为5.0cm 2的虹吸管把截面积大的容器中的水吸出。虹吸管最

高点在容器的水面上1.20m 处,出水口在此水面下0.60m 处。求在定常流动条件下,管内最高点的压强和虹吸管的流量。

解:(a)已知S D =5.0cm 2=5.0×10-

4m 2,h B =1.20m ,h D =-0.60m ,S A >> S D ,如

图3-10所示,选取容器内液面A 为高度参考点,对于A 、D 两处,

0p p p D A ===1.013×105 Pa ,应用伯努利方程,则有:

D D A A gh gh ρρρρ+=

+2

2

2

12

1v v

43.36.08.922)(2=??=

=-=AD D A D gh h h g v (m/s)

B 、D 两处(均匀管)应用伯努利方程得: D D B B p gh p gh +=+ρρ

5

3

5

10

84.0)20.160.0(8.91010013.1)(?=--??+?=-+=B D D B h h g p p ρ(pa)

(b)Q =S D v D = 5.0×10-

4×3.43=1.72×10-

3 (m 3/s)

15.匀速地将水注入一容器中,注入的流量为Q =150 cm 3/s ,容器的底部有面积S =0.50cm 2的小孔,使水不断流出。求达到稳定状态时,容器中水的高度。 解:已知Q =150 cm 3/s=1.5×10-4m 3/s ,S 2=0.5cm 2=5.0×10-5m 2,因为以一定流量为Q 匀速地将水注入一容器中,开始水位较低,流出量较少,水位不断上升,流出量也不断增加,当流入量等于流出量时,水位就达到稳定,则:

gh 22=

v 和gh S Q 22

2=

45

.010

2)10

0.5()

1050.1(225

2

4

2

2

2

2

=????=

?=

--g

S Q h (m)

16.如图3-3所示,两个很大的开口容器B 和F ,盛有相同的液体。由容器B 底部接一水平管子BCD ,水平管的较细部分C 处连接到一竖直的E 管,并使E 管下端插入容器F 的液体内。假设液流是理想流体作定常流动。如果管的C 处的横截面积是D 处的一半。并设管的D 处比容器B 内的液面低h ,问E 管中液体上升的高度H 是多少?

解:已知截面积D

C S S 21=

,由连续性方程得D D C

D C S S v v v 2==

,考虑到A

槽中的液面流速相对于出口处的流速很小,由伯努利方程求得

gh D 2=

v

对C 、D 两点列伯努利方程:

22

2

12

1D D C C p p v v ρρ+

=+

因为,大气压)(0p p D =,所以,gh p p C ρ30-=,即C 处的压强小于0p ,又因为F 槽液面的压强也为0p ,故E 管中液柱上升的高度H 应满足:

0p gH p C =+ρ

解得 h H 3=

17.使体积为25cm 3的水,在均匀的水平管中从压强为1.3×105Pa 的截面移到压强为1.1×105Pa 的截面时,克服摩擦力做功是多少?

解:已知V =25 cm 3=2.5×10-

5m 3,1p =1.3×105Pa ,2p =1.1×105Pa ,由实际

流体运动规律知:

w +++=

++222

2112

12

12

1p gh p gh ρρρρv v

4

5

5

2110

0.210

1.1103.1?=?-?=-=p p w (Pa)(水平均匀管)

50

.010

5.2100.25

4

=???=?=-V W w (J)

18.为什么跳伞员从高空降落时,最后达到一个稳恒的降落速度? 答:跳伞员从高空降落时,最后达到一个稳恒降落速度的原因主要是跳伞员的重力、受到浮力和空气阻力达到平衡,沉降速度恒定。

19.20℃的水,在半径为1.0cm 的水平管内流动,如果管中心处的流速是10cm/s 。求由于粘性使得管长为2.0m 的两个端面间的压强差是多少?

解:已知R =1.0 cm ,v max =10cm/s=0.10m/s ,L =2.0m ,t =20℃,查表知20℃时水的黏度系数为:310005.1-?=水η Pa ?s ,由泊肃叶定律的推导知:

)

(42

2

21r R L

p p --=

ηv

当r =0,10.04)(2

21max =-=

L

R

p p ηv m/s

04

.8)

10

0.1(10.0210

005.1442

2

3

2

21=?????=

=

---R

L p p v η(Pa)

20.图3-3为粘性流体沿水平管流动时,压强沿管路降低的情况。若图中h =23cm ;h 1=15cm ;h 2=10cm ;h 3=5cm ;a =10cm 。求液体在管路中流动的速度。 已知:h =23cm ;h 1=15cm ;h 2=10cm ;h 3=5cm ;a =10cm 求:v =?

解:由实际流体运动规律知:1,2两处(水平均匀管)

w +++=

++222

2112

12

12

1p gh p gh ρρρρv v

h g h h g p p ?=-=-=ρρ)(1221w (J/m 3

)

容器开口液面处与圆管出口处应用实际流体运动规律知:

w

42

102

0++=

+p p gh v

ρρ

得: 77.0)05.0423.0(8.92)4(2=?-??=

?-=h h g v (m/s)

21.直径为0.01mm 的水滴,在速度为2 cm/s 的上升气流中,能否向地面落下?设空气的η=1.8×10-5Pa ?s 。

解:已知d =0.01mm=10-5m ,v =2 cm/s=0.02 m/s ,η=1.8×10-5Pa ?s ,水滴受力分析:重力、浮力、粘性阻力,由斯托克斯定律定律知:

11

5

10

1.080

2.010

5.066--5

-?π=???10

?1.8?π=π=v r f η阻(N)

g )'6

13

ρρ-(π=

-d f mg 浮1010)10(6

13

3

5

???π≈

-11

10

17.0-?π= (N)<阻f

故水滴不会落下。

22.水从一截面为5cm 2的水平管A ,流入两根并联的水平支管B 和C ,它们的截面积分别为4cm 2和3cm 2。如果水在管A 中的流速为100cm/s ,在管C 中的流速为50 cm/s 。问:(a)水在管B 中的流速是多大?(b)B 、C 两管中的压强差是多少?(c)哪根管中的压强最大?

解:(a)已知S A =5cm 2,S B =4cm 2,S C =3cm 2,v A =100cm/s=1.00m/s ,v C =50cm/s=0.50m/s ,根据连续性方程知:S A v A = S B v B +S C v C

875.04

5

.0315=?-?=

-=

B

C

C A A B S S S v v v (m/s)

(b) 根据伯努利方程知: A 、B 两处:

B B B A A A p gh p gh ++=

++ρρρρ2

2

2

12

1v v

A 、C 两处:

C C C A A A p gh p gh ++=

++ρρρρ2

2

2

12

1v v

因此,258

)875.05.0(102

1)(2

12

232

2-=-??=

-=

-B C C B p p v v ρ(Pa)

(c)由以上两个方程可知:C B A v v v >>则:C B A p p p <<,即C 管压强最大。

23.如图3-4所示,在水箱侧面的同一铅直线的上、下两处各开一小孔,若从这两个小孔的射流相交于一点,试证:h 1H 1=h 2H 2。

证明:根据小孔流速规律gh 2=

v 知:112gh =

v 和222gh =

v

再根据平抛运动规律知:

x =v t 和2

2

1gt

H =

联立以上关系式得:

2

4x

hH =

由于 x 1=x 2 所以 h 1H 1=h 2H 2 证毕。

24.在一个顶部开启高度为0.1m 的直立圆柱型水箱内装满水,水箱底部开有一小孔,已知小孔的横截面积是水箱的横截面积的1/400,(a)求通过水箱底部的小孔将水箱内的水流尽需要多少时间?(b)欲使水面距小孔的高度始终维持在0.1m ,把相同数量的水从这个小孔流出又需要多少时间?并把此结果与(a)的结果进行比较。

解:(a)已知h 1=0.1m ,S 2= S 1/400,随着水的流出,水位不断下降,流速逐渐减小,根据小孔流速规律知在任意水位处水的流速为:gh 22≈v ,该处厚度为

d h 的一薄层从小孔流出时间为:

gh

S h S S h S t 2d d d 2

12

21=

=

v

整个水箱的水流尽所需时间为

5728

.924008.92d 4002d 1.00

1.00

2

111=??=

??=

=

?

?

h

h

h gh

S h S t h (s)

(b) 水面距小孔的高度始终维持在0.1m ,则小孔速度始终不变为12gh =2v

则相同数量的水从这个小孔流出又需要时间为:

5.281

.08.921.04002

2112=???=

=

v S h S t (s)

比较(a)、(b)知:212t t =

流体传动与控制 西交大考试题库及答案

流体传动与控制 一、单选题 1、液压传动中的是将流体的压力能转化为机械能的元件。(B ) A、动力元件 B、执行元件 C、控制元件 D、辅助元件 2、液压缸运动速度的大小取决于。(A ) A、流量 B、压力 C、A和B都是 D、A和B都不是 3、负载大,功率大的机械设备上的液压系统可使用( C )。 A、齿轮泵 B、叶片泵 C、柱塞泵 D、螺杆泵 4、能形成差动连接的液压缸是。(A ) A、单杆液压缸 B、双杆液压缸 C、柱塞式液压缸 D、均可 5、一水平放置的双伸出杆液压缸,采用三位四通电磁换向阀,要求阀处于中位时,液压泵卸荷,且液压缸浮动,其中位机能应选用;要求阀处于中位时,液压泵卸荷,且液压缸闭锁不动,其中位机能应选用。(D ) A、O型Y型 B、M型H型 C、Y型H型 D、H型M型 6、如图1所示回路,溢流阀的调定压力为6.3MPa,减压阀的调定压力为1.8MPa,活塞运动时负载压力为1.2MPa,其他损失不计,活塞运动期间A处压力,活塞碰到挡铁B 处压力。(A ) A、1.2MPa, 1.8Mpa B、1.8Mpa,1.8MPa C、1.8MPa,1.2MPa D、1.2MPa, 6.3MPa 图1 7、在节流调速回路中,哪种调速回路的效率高?(C ) A、进油节流调速回路 B、回油节流调速回路 C、旁路节流调速回路 D、进油—回油节流调速回路 8、为使减压回路可靠地工作,其最高调整压力应系统压力。(B ) A、大于 B、小于 C、等于 D、不确定 9、定量泵节流调速系统中溢流阀的作用为。(C ) A、安全保护 B、背压 C、溢流稳压 D、卸荷 10、流量连续性方程是在流体力学中的表达形式。(C ) A、能量守恒定律 B、动量定理 C、质量守恒定律 D、其他 11、伯努利方程是在流体力学中的表达形式。(A )

吴望一《流体力学》第二章部份习题参考答案

吴望一《流体力学》第二章部份习题参考答案 一、基本概念 1.连续介质假设适用条件: 在研究流体的宏观运动时,如果所研究问题的空间尺度远远大于分子平均间距,例如研究河流、空气流动等;或者在研究流体与其他物体(固体)的相互作用时,物体的尺度要远远大于分子平均间距,例如水绕流桥墩、飞机在空中的飞行(空气绕流飞机)。 若不满足上述要求,连续介质假设不再适用。如在分析空间飞行器和高层稀薄大气的相互作用时,飞行器尺度与空气分子平均自由程尺度相当。此时单个分子运动的微观行为对宏观运动有直接的影响,分子运动论才是解决问题的正确方法。 2.(1)不可;(2)可以,因为地球直径远大于稀薄空气分子平均间距,同时与地球发生相互作用的是大量空气分子。 3.流体密度在压强和温度变化时会发生改变,这个性质被称作流体的可压缩性。流体力学中谈到流体可压缩还是不可压缩一般要结合具体流动。如果流动过程中,压力和温度变化较小,流体密度的变化可以忽略,就可以认为流体不可压缩。随高度的增加而减少只能说明密 度的空间分布非均匀。判断流体是否不可压缩要看速度场的散度V ?? 。空气上升运动属可 压缩流动,小区域内的水平运动一般是不可压缩运动。 4.没有, 没有, 不是。 5 三个式子的物理意义分别是:流体加速度为零;流动是定常的;流动是均匀的。 6 欧拉观点: (),0d r t dt ρ= ,拉格朗日观点: () ,,,0a b c t t ρ?=? 7 1)0=?ρ,2)const =ρ,3) 0=??t ρ 8 不能。要想由()t r a , 唯一确定()t r v , 还需要速度场的边界条件和初始条件。 9 物理意义分别为:初始坐标为(,)a b 的质点在任意时刻的速度;任意时刻场内任意点(,)x y 处的速度。 10 1)V s ?? ,3)V V V ?? 11 见讲义。 12 分别是迹线和脉线。 13 两者皆不是。该曲线可视为从某点流出的质点在某一时刻的位置连线,即脉线。 14 同一时刻刚体上各点的角速度相同,但流体内各涡度一般不同。 该流动流体为团的角速度:1 122k ij k j v V ayk x ωε?=??==-? 二 流线与迹线,加速度 1(1)()()121212cos sin cos sin cos sin x x y y V c t c t c t c t i c t c t j ωωωωωω=+=+++

大学物理第3章刚体和流体选择题

大学物理 第3章刚体和流体 选择题 一、选择题 1.一飞轮从静止开始作匀加速转动时,飞轮边缘上一点的法向加速度n a 和切向加速度ιa 的值怎样? [](A)n a 不变,ιa 为0 (B)n a 不变,ιa 不变(C)n a 增大,ιa 为0 (D)n a 增大,ιa 不变2.当飞轮作加速转动时,飞轮上到轮心距离不等的二点的切向加速度ιa 和法向加速度n a 是否相同? [](A)ιa 相同,n a 相同 (B)ιa 相同,n a 不同(C)ιa 不同,n a 相同 (D)ιa 不同,n a 不同3.下列各因素中,不影响刚体转动惯量的是[](A)外力矩(B)刚体质量 (C)刚体质量的分布(D)转轴的位置 4.关于刚体的转动惯量,以下说法中错误的是 [](A)转动惯量是刚体转动惯性大小的量度 (B)转动惯量是刚体的固有属性,具有不变的量值 (C)转动惯量是标量,对于给定的转轴,刚体顺时针转动和逆时针转动时,其转动惯 量的数值相同 (D)转动惯量是相对量,随转轴的选取不同而不同 5.两个质量分布均匀的圆盘A 和B 的密度分别为A 和B ,如果有A >B ,但两圆盘的总质量和厚度相同.设两圆盘对通过盘心垂直于盘面的轴的转动惯量分别为J A 和J B ,则有: [](A)J A >J B (B)J A <J B (C)J A =J B (D)不能确定J A 、J B 哪个大 6.如图3-1-6所示,一均匀圆环质量为m ,内半径为R 1,外半径 为R 2,圆环绕过中心且垂直于圆环面的转轴的转动惯量是 [](A))(212122R R m -(B))(212122R R m +1R 2 R

在流体中运动教案

在流体中运动教案 一、教材分析: 气体压强与流速的关系、飞机的升力等知识与我们的生活息息相关,我们要探究 这个关系对我们生活的影响。 二、教学目标: 知识技能:1、通过对鸟类翅膀的观察和探究,理解升力。 2、通过实验探究,知道气体压强与流速的关系。 3、会利用此规律解释相关现象。 过程与方法:通过观察,理解气体的压强跟流速相关的现象;体验由气体压强差异产生的力。能简单描述所观察物理现象的主要特征,归纳简 单的科学规律。 情感、态度价值观:初步体验探索问题时的喜悦,领略它的美妙与和谐。 三、教学重点:气体、液体压强与流速的关系。 四、教学难点:飞机的升力产生的原因。 五、教学方式:小组合作实验探究、班级师生交流。 教学用具 1. 教师用具:水槽、漏斗、水、瓶盖、洗衣机下水管、彩纸屑、饮料 2. 学生用具:蜡烛、乒乓球、磁铁、口杯、纸条、纸片 六、教学过程: 1、引人新课:同学们,我们先来实行一次比赛,比比谁最能吹。老师这里有一 个漏斗和一个乒乓球,我把乒乓球放在漏斗里,看看谁能把它吹的 最高。(同学们踊跃的举手想要尝试,找两名力气大的同学来比赛,)师:结果发现用再大的劲吹,也不能把乒乓球吹起来,那么,通过这节课的学习,我们就能揭开问题的答案。 2、新课过程: 师:千百年来,人们就一直梦想着能够像鸟儿一样在天空中翱翔,但直到1783年,德国人奥拓李林达尔模仿仙鹤翅膀的形状,设计并制造出了第一架实用的滑翔机,实现了人类飞翔的梦想。大家知道世界上第一架飞机是谁发明的吗?(莱特兄弟)今天,飞机已经成为我们重要的交通工具,如此重的飞机是如何实现腾空而起的呢?今天我们要采用自主学习的方式来实行。请大家看 自学指导(一)。 请大家认真看书60页的内容,边看书边思考,3分钟后比谁能准确回答下列问题: 鸟的翅膀是什么形状的? 你能设计并制作一个鸟翼模型吗? 鸟翼是如何获得升力的呢?和同学交流,阐述你的观点。 学生们阅读教材,自主学习,思考并回答以上问题。 请利用身边的器材制作鸟翼的模型。并实际动手做一做,把细绳拉平绷紧,用嘴对着“鸟翼”前端细绳的位置,用力水平吹气,能够看到什么现象? 分析鸟翼模型是如何获得升力,向上飞行的。

流体力学课后习题答案

【2012年】《液压与气压传动》继海宋锦春高常识-第1-7章课后答案【最新经典版】 1.1 液体传动有哪两种形式?它们的主要区别是什么? 答:用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作 原理的不同,液体传动又可分为液压传动和液力传动,其中液压传动是利用在密封容器 液体的压力能来传递动力的;而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。 1.2 液压传动系统由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么? 答:(1)动力装置:动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置,它是 液压系统的动力源。 (2)控制调节装置:其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量,以 保证执行元件和工作机构的工作要求。 (3)执行装置:是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在工作介质的推动下输出 力和速度(或转矩和转速),输出一定的功率以驱动工作机构做功。 (4)辅助装置:除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置,如油箱、过滤器、蓄 能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作

用的元件,在系统中是必不可少的,对保证系统正常工作有着重要的作用。(5)工作介质:工作介质指传动液体,在液压系统常使用液压油液作为工作介质。 1.3 液压传动的主要优缺点是什么? 答:优点:(1)与电动机相比,在同等体积下,液压装置能产生出更大的动力,也就 是说,在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑,即:它具有大的功率密度 或力密度,力密度在这里指工作压力。 (2)液压传动容易做到对速度的无级调节,而且调速围大,并且对速度的调节还可 以在工作过程中进行。 (3)液压传动工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向。 (4)液压传动易于实现过载保护,能实现自润滑,使用寿命长。 (5)液压传动易于实现自动化,可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调 节和控制,并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来,实现复杂的运动和 操作。 (6)液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造和推广使用。答:缺点:(1)由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格

流体力学习题三答案

《流体力学》习题三 一选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分) 1.温度升高,空气的黏度系数:( B ) A.减小 B.变大 C.不变 2.流体黏度系数的国际单位:( D ) A.m2/s B.N/m2 C.kg/m D.N?s/m2 3.通过一个曲面上的体积流量与( B )有关。 A.切向速度 B.法向速度 C.密度分布 D.压强 4.恒定流是:( B ) A.流动随时间按一定规律变化 B.各空间点上的要素不随时间变化C.各过流断面的速度分布相同 D.迁移加速度为零 5.一维流动限于:( C ) A.运动参数不随时间变化的流动 B.速度分布按直线分布C.运动参数可视为一维空间坐标和时间坐标的函数 D.流线是直线6.一维流动的连续性方程VA=C成立的必要条件:( D ) A.理想流体 B.黏性流体 C.可压缩流体 D.不可压缩流体 7.均匀流是:( B ) A.当地加速度为零 B.迁移加速度为零 C.向心加速度为零 D.合加速度为零 8.平面流动具有流函数的条件是:( D ) A.理想流体 B.无旋流动 C.具有速度势 D.满足连续性方程 9.在( C )流动中,流线和迹线是重合的。 A.无旋流动 B.有旋流动 C.恒定流动 D.非恒定流动 10.流体微团的运动和刚体运动相比,多了一项( C )运动。 A.平移 B.旋转

C.变形 D.加速 11.变直径管,直径d1=320mm,d2=160mm,流速V1=s。则V2为:( C ) A.3m/s B.4m/s C.6m/s D.9m/s 12.流线与流线在通常情况下:( C ) A.能相交,也能相切 B.仅能相交,但不能相切 C.仅能相切,但不能相交 D.既不能相交也不能相切 13.欧拉法( B )描述流体质点的运动。 A.直接 B.间接 C.不能 D.只在恒定时能 14.非恒定流动中,流线与迹线:( C ) A.一定重合 B.一定不重合 C.特殊情况下可能重合 D.一定正交 15.一维流动中“截面积大处速度小,截面积小处速度大”成立的必要条件:( D ) A.理想流体 B.黏性流体 C.可压缩流体 D.不可压缩流体 16.速度势函数存在于( B )流动中。 A.不可压缩流动 B.处处无旋 C.任意平面 D.平面连续 17.速度势函数和流函数同时存在的条件:( C ) A.二维不可压缩连续流动 B.二维可压缩连续流动 C.二维不可压缩连续且无旋流动 D.三维不可压缩连续流动 18.如果忽略流体黏性效应,不需要考虑哪一个相似准则( D ) A.弗劳德数 B.斯特劳哈尔数 C.马赫数 D.雷诺数 19.圆管湍流过渡区的沿程摩阻因数:( C ) A.与雷诺数有关 B.与管壁相对粗糙度有关 C.与雷诺数和管壁粗糙度均有关 D.与雷诺数和管长有关 20.两根直径相同的圆管,以同样的速度输送水和空气,不会出现( A )情况。

《在流体中运动》教案

《在流体中运动》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能 (1)知道流体的压强与流速的关系。 (2)了解升力是怎样产生的。 2、过程与方法 (1)通过观察、实验,让学生经历探究流体压强与流速关系的过程,体会伯努利原理的推理过程。 (2)通过对鸟翼和机翼的观察和探究,认识升力,并培养学生的观察能力和动手能力。 3、情感、态度与价值观 (1)结合日常生活现象,激发学生兴趣。 (2)了解历史,加深人文素养。 (3)培养学生交流讨论意识和协作精神。 二、教学重点与难点 教学重点:流体的压强与流速的关系,并能解释生活现象。 教学难点:对液体压强与流速关系的探究活动,设计实验认识“升力”。 三、教具: 乒乓球两个、漏斗、两张纸、纸片、水槽、水、水杯,吸管两支、多媒体课件 四、教学过程: (一)创设情境、引入新课: 1、创设情境,激发学习兴趣 (课件1)引入:同学们看过特工007系列电影吗?有的同学可能看过,咱们来共同看其中一个电影片段,看一下片段中,007和敌人作战时的一个镜头。 (1)让学生注意观察现象。看完后说一说,你印象深刻的一幕是哪一个镜头,(人被“吸”进飞机的螺旋桨内)。 (2)、你认为出现这种现象的原因可能是什么? 引导学生得出:可能是飞机螺旋桨那里空气流动快的缘故。 师:空气流动快,就可以把人“吸”进去了吗? 带着这个疑问,让我们一起走进今天的知识殿堂。 引入今天的课题“在流体中运动”。 (二)进行新课 1、流体的定义:什么是流体?液体和气体都具有流动性,统称为流体。如:空气、水等。流体流动时的压强称作流体压强,空气和水流动时有快有慢,当流速变化时,流体的压强是否变化,如何变化?下面我们来探究他们之间的关系。 2、科学探究活动———研究流体压强与流速的关系 (1)提出问题:流体压强与流速有什么关系? (2)(课件2) 猜想与假设: 猜想1:液体和气体流动越快,它的压强越大。 猜想2:液体和气体流动越快,它的压强越小。 猜想3:液体和气体流动越快,它的压强不变。 (3)制定计划、设计实验: 我们在探究过程中,提出了猜想假设以后,接下来要做什么? 生:制定计划,设计实验,然后进行实验,收集证据。

重庆大学_流体传动与控制_课程试卷

《汽车底盘设计》复习题 一.填空题 (1)膜片弹簧离合器的膜片弹簧本身兼起分离杠杆和压紧弹簧的作用。 (2)转向桥由前轴、转向节、主销和轮毂等主要部分组成。 (3)前轮定位参数有主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束。 (4)循环球式转向器中一般有两极传动副,第一级是螺杆螺母传动副,第二级是 齿条齿扇传动副。 (5)车轮制动器一般分盘式和鼓式。 (6)汽车动力性参数包括最高车速、加速时间、最大爬坡度、比功率和比转矩等。 (7)主减速器的齿轮有螺旋锥齿轮、双曲面齿轮、圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。 (8)摩擦离合器常用的压紧弹簧形式:中央、周布、膜片。 (9)变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套、同步换挡器三种形式。 (10)摩擦离合器是靠存在于主、从动部分摩擦表面间的摩擦力来传递发动机转矩 的。 (11)由动力装置、底盘、车身、电器设备等四部分组成的汽车,是用来载送人员 和货物的运输工具。 (12)悬架由导向装置,弹性元件,减震器,缓冲块和横向稳定器等组成。 (13)悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。 (14)原则上对发动机排量大的乘用车、载质量或载客量多的货车或客车,轴距取 得大些;对机动性要求高的汽车,轴距取得短些。 (15)变速器齿轮的损坏形式主要有:轮齿折断、齿面点蚀、移动换挡齿轮端部破 坏以及齿面胶合。 (16)转动驱动轴的半轴根据其车轮端的支承方式不同,可分为半浮式3、4浮式 和全浮式三种形式。 (17)在变速器中心距相同的条件下,选取较小的模数,就可以增加齿轮的齿数,

同时增加齿宽可使齿轮齿合的重合度增加,并减少齿轮噪声。 (18)普通的十字轴式万向节主要由主动叉、从动叉、十字轴、滚针轴承及其轴向 定位件和橡胶封件等组成。 (19)万向传动轴因布置位置不同,计算载荷也不同,计算方法有:按发动机最大 转矩和一档传动比来确定、按驱动轮打滑、按平常平均使用转矩来确定。 (20)要求制动器的效能稳定性好,即是要求其效能对摩擦因数f的变化敏感度要 小。 (21)货车可以按照驾驶室与发动机相对位置的不同,分为长头、短头、平头、和 偏置四种。 (22)乘用车的布置形式主要有FF、FR、RR三种。 (23)双十字轴万向节等速传动的条件:两个万向节两轴间夹角相等与第一个万向 节的从动叉与第二个万向节的主动叉在同一平面内。 (24)前轮使用独立式悬架,与之配合的转向梯形为断开式转向梯形。 (25)汽车底盘由_传动系__________、_转向系__________、_行驶系_________ 、 _制动系_________四大系统组成。 (26)万向传动装置由_万向节_________和__传动轴___________组成。 (27)汽车传动系由__离合器_________ 、_变速器__________ 、_万向传动装置 ___________和__主减速器__________组成。 (28)汽车传动系的基本功用是_将发动机的动力传给汽车的驱动轮,产生驱动力 (29)摩擦离合器所能传递的最大转矩取决于摩擦面间的___最大静摩察力矩 (30)在设计离合器时,除需保证传递发动机最大转矩外,还应满足_分离彻底 ________、_结核柔和_________ 、_从动部分传动惯量小________ 及___散热性好______ 等性能要求。 (31)评价独立悬架的结构特点应从以几方面进行分析:侧倾中心高度、车轮定位参 数的变化、悬架侧倾角刚度、横向刚度。 (32)鼓式制动器包括单向双领蹄、双向双领蹄、双向增力、单向增力等,钳盘式 制动器包括固定钳式、浮动钳式。 (33)公路车辆法规规定的单车外廓尺寸:长不应超过12 m;宽不超过2.5m;高

流体传动与控制技术综述

华东交通大学 学年论文 流体传动与控制技术综述 年级:2012级 学号:20120310110220 姓名:李王建 专业:测控技术与仪器 指导老师:杨超

摘要:随着我国现代化建设和科学发展的需要,在回顾流体传动及控制技术发展历史的基础上,对20世纪90年代后期以来液压技术的发展作综合评述。作为动力传动与控制技术领域的重要组成部分,它集众多学科于一体,具有显著的机电液一体化特征,尤其是与计算机技术相结合,使得液压技术在系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。最后对流体传动及控制技术的发展前景进行了预测,指出关注环保性能;元件与系统的集成化、模块化、智能化、网络化以及新材料的使用将是未来的发展方向。 关键词:历史回顾;流体技术;发展现状;未来展望; Abstract:A comprehensive review is presented for the development of hydraulic technology since twentieth century in the late 90's based on a review of fluid power transmission and control techn ology development history, because of the need of our country's modernization and scientific deve lopment. As an important part of power transmission and control technology, hydraulic technolog y sets numerous disciplines in one and has a mechanical-electrical-hydraulic integration characteri stics significantly. Combined with computer technology, great progress has been made in the syste m design, control, fault diagnosis, virtual reality and other aspects in hydraulic technology. Finally , it is predicted that the prospect of development of fluid power transmission and control technolo gy; and it is pointed out that (1) the attention of environmental performance, (2) integration, modu larization, network for element and system and (3) the use of new materials will be the developme nt direction in the future. Key words: fluid technology; History review; Development status; Future Outlook; 1.历史背景 作为流体传动与控制理论基础的流体力学、流体传动理论是人类在生产实践中逐步发展起来的。对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是希腊人阿基米德(Archimedes),他建立了物理浮力定律和液体平衡理论。 1648年法国人帕斯卡((B.Pascal)提出静止液体中压力传递的基本定律,即“作用在封闭液体上的压力,可以无损失的传递到各个方向,并与作用面包吃垂直”奠定了液体静力学基础。 1738年瑞土人欧拉((L.Euler)采用了连续介质的概念,把静力学中的压力

液压传动与控制课后题及详解答案

《液压传动与控制》习题集 液压传动课程组 兰州工专内部使用

前言 《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写,于1994年6月由重庆大学出版社出版。阅历十余年,液压传动的内容发展很快,所以修订后再出版。为有利于教学,编了该教材的思考题与习题集,仅供参考。 编者 2005年月

目录 绪论 (4) 第一章工作介质及液压流体力学基础 (4) 第二章液压泵及液压马达 (7) 第三章液压缸 (9) 第四章控制阀 (10) 第五章液压辅件 (13) 第六章液压基本回路 (14) 第七章典型液压系统分析 (19) 第八章液压系统的设计与计算 (20) 第九章液压伺服控制系统 (20) 第十章液压系统(设备)的安装、调试、使用及维护 (21) 第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)

绪论 0-1 何谓液压传动?其基本工作原理是怎样的? 0-2 结合图0-2所示的液压系统图,说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的? 0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较,有哪些优缺点? 第一章 工作介质及液压流体力学基础 1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种,并分别叙述其粘度单位。 1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的? 1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么? 1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时,其活塞运动速度由什么来决定? 1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别? 1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态,为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响? 1-8有200cm 3的液压油,在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ;同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2=51s 。该油的恩氏粘度o E 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么? 解:351 1532150==t t E = ()cst E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-?=-= ()cp v 19109001012.2136=???=?=-ρμ 旧牌号 20 ;新牌号 N32 1-9某液压油的运动粘度为20cSt ,其密度ρ = 900kg /m 3,求其动力粘度和恩氏粘度各为多少? 解:()cp v 1810900102036=???=?=-ρμ 由 t t E E v /64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E ()1626204264.88420202±=?-??-±=t E 875.21=t E 375.02-=t E (舍去)

《在流体中运动》教案 教科版

1.在流体中运动 教学目标 三维目标要求 一、知识与技能 1.知道流体的压强与流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。 2.了解升力是怎样产生的。 二、过程与方法 1.通过观察法、实验法探究流体的压强与流速的关系,通过分析推理法探究飞机的升力是怎样产生的。 2.通过制作“鸟翼模型”,训练学生的动手能力; 三、情感态度与价值观 1.结合日常生活现象,激发学生兴趣。 2.了解历史,加深人文素养。 教学重点和难点 一、教学重点 知道气体的压强与流速的关系。 二、教学难点 了解飞机的升力是怎样产生的。 教学过程 情景导入 今天,我们先请两位同学来进行一项比赛:“漏斗吹球”比赛。(比赛规则:用手掌托着乒乓球,把乒乓球放在翻转的漏斗中,用嘴通过漏斗向下吹气,同时放开手。看到了什么现象?)

教师提问:乒乓球为什么在漏斗下方不会掉下来呢? 教师讲述:让我们带着问题一起走进今天的物理课堂。 教学活动 一、鸟儿是怎样翱翔的 提问:鸟儿能在天空中翱翔,依据鸟的原理而设计的滑翔机大家听说过吗?你知道第一个设计滑翔机的人是谁吗? 德国的奥托·李林达尔,是世界上公认的滑翔机之父(链接到李林达尔),设计和制造了实用的滑翔机(见教材P65图10-1-1),实现了飞行的梦想。 阅读教材P54,实验探究:鸟翼的升力。 鸟类的翅膀形状各异,飞行方式也各不相同,但它们有一个共同的特点,鸟翼横截面的连线是弯曲的,如图10-1-2所示。

设计实验: (1)如图10-1-3,用硬纸做一个鸟翼模型,在其中插一根吸管,穿过吸管将模型套在竖直的铁丝上。 (2)用吹风机对着模型吹风,观察气流对鸟翼模型有什么作用。 实验结论:水平的气流,能使鸟翼获得向上的升力。 什么是升力? 就是向上的力,使鸟翼上升的力。一般都是说在空气中,向上的力大于向下的力,其合力可以使物体上升。这个力就是升力。 二、伯努利的发现 这个升力是怎样产生的呢?让我们来追溯一下历史;早在1738 年,伯努利就发现了流体压强与流速的关系,这不仅解开了鸟儿在天空翱翔的奥秘,也成了人类打开空中旅行大门的钥匙(链接到伯努利)。 1.流体流速与压强有什么关系呢? 阅读教材P55,做“活动:液体压强与流速的关系”。 引导学生进行探究实验:取一张纸条,从纸条上方沿纸条吹气,如图10-1-4 ,纸条会怎样运动?

流体传动与控制 习题

1、设某外啮合齿轮泵的齿数Z=17,齿宽B=28mm ,模数m=4mm ,齿轮无变位,泵的最高工作压力为2.5MPa ,转速为2000r/min ,容积效率V η=0.9,机械效率m η=0.9,设流量修正系数k=1.06。试求: (1)齿轮泵的理论流量t q 和实际流量q ; (2)齿轮泵的输入功率r P ; (3)输入轴上的实际输入轴扭矩T 和泵的理论扭矩t T 。 解:(1)齿轮泵的理论流量 n 22t B kZm q π= =min /20002841706.114.3232mm ?????? =min /4.101min /10014.138L mm =? 泵的实际流量 min /26.91min /9.04.101.L L q q V t =?==η (2)泵的输入功率 kW W W pq P m t r 69.41069.460 9.0104.101105.2336=?=????==-η (3)泵的理论扭矩 m N m N n pq T t .2.20.2000 14.32104.101105.2236t =?????==-π 输入轴上的实际输入扭矩 m N m N T T m .4.22.9 .02.20t ===η 2、已知某单位作用外反馈限压式叶片泵的有关参数如下:定子内圆直径D=52mm ,叶片数目Z=9,叶片宽度B=25mm ,反馈液压缸活塞有效作用面积A=202 mm ,调压弹簧的刚度k=m N /1043?。设泵的转速min /1500r n =,当泵在卸荷状态下运转时的流量为min /20L q t =,而在输出压力为a p MP 2=时的流量为min /19L q =,且该压力为泵的流量拐点,即当压力进一步加大时,流量线性下降。试求: (1)定子与转子间的最大偏心距max e ; (2)调压弹簧的预压缩量0χ;

流体传动与控制D卷答案

201803考试批次2流体传动与控制D卷 1、 消防队员手握水龙喷射压力水时,消防队员()。 ? ? A、 ? 受拉力 ? ? ? B、 ? 不受力 ? ? ? C、 ? 受推力 ? ?收藏该题 2、 液压系统的动力元件是()。

? ? A、 ? 液压阀 ? ? ? B、 ? 液压泵 ? ? ? C、 ? 电动机 ? ? ? D、 ? 液压缸 ? ?收藏该题 3、 使三位四通换向阀在中位工作时泵能卸荷,应采用()? ? A、 ?

“Y”型阀 ? ? ? B、 ? “P”型阀 ? ? ? C、 ? “M”型阀 ? ?收藏该题 4、 能输出恒功率的容积调速回路是()。? ? A、 ? 变量泵---定量马达 ? ? ? B、 ? 目前还没有 ? ? ?

C、 ? 变量泵---变量马达回路 ? ? ? D、 ? 定量泵---变量马达 ? ?收藏该题 5、 溶解在油液的空气含量增加时,油液的等效体积弹性模量()。? ? A、 ? 减小 ? ? ? B、 ? 基本不变 ? ? ? C、 ? 增大 ? ?收藏该题 6、 为使三位四通阀在中位工作时能使液压缸闭锁,应采用()型阀

? ? A、 ? “Y”型阀 ? ? ? B、 ? “P”型阀 ? ? ? C、 ? “O”型阀 ? ?收藏该题 7、 设计合理的液压泵的吸油管应该比压油管()。? ? A、 ? 粗些 ? ? ? B、 ?

长些 ? ? ? C、 ? 细些 ? ?收藏该题8、 在同一管道中,分别用Re 紊流、Re 临界 、Re 层流 表示紊流、临界、层流时的雷诺数, 那么三者的关系是()。? ? A、 ? Re紊流> Re临界> Re层流 ? ? ? B、 ? Re紊流< Re临界

液压传动课后思考题和习题解答

第1章思考题和习题解 1.1液体传动有哪两种形式?它们的主要区别是什么? 答:用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作原理的不同,液体传动又可分为液压传动和液力传动,其中液压传动是利用在密封容器液体的压力能来传递动力的;而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。 1.2什么叫液压传动?液压传动所用的工作介质是什么? 答:利用液体的压力能来传递动力的的传动方式被称之为液压传动。液压传动所用的工作介质是液体。 1.3液压传动系统由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么? 答:(1)动力装置:动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置,它是液压系统的动力源。 (2)控制调节装置:其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量,以保证执行元件和工作的工作要求。 (3)执行装置:是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在工作介质的推动下输出力和速度(或转矩和转速),输出一定的功率以驱动工作做功。 (4)辅助装置:除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置,如油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作用的元件,在系统中是必不可少的,对保证系统正常工作有着重要的作用。 (5)工作介质:工作介质指传动液体,在液压系统中通常使用液压油液作为工作介质。 1.4液压传动的主要优缺点是什么? 答:优点:(1)与电动机相比,在同等体积下,液压装置能产生出更大的动力,也就是说,在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑,即:它具有大的功率密度或力密度,力密度在这里指工作压力。 (2)液压传动容易做到对速度的无级调节,而且调速围大,并且对速度的调节还可以在工作过程中进行。 (3)液压传动工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向。 (4)液压传动易于实现过载保护,能实现自润滑,使用寿命长。 (5)液压传动易于实现自动化,可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制,并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来,实现复杂的运动和操作。 (6)液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造和推广使用。 答:缺点:(1)由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。 (2)液压传动中有较多的能量损失(泄漏损失、摩擦损失等),因此,传动效率相对低。 (3)液压传动对油温的变化比较敏感,不宜在较高或较低的温度下工作。

液气压传动课后 作业答案

第一章 1-1 什么是流体传动?除传动介质外,它由哪几部分组成?各部分的主要作用是 什么? 答:以流体为工作介质,在密闭容器中实现各种机械的能量转换、传递和自动控制的技术称为流体传动。 动力元件——将原动机的机械能转换为执行机构所需要的流体液压能。包括液压泵、空压机。 执行元件——将由动力元件输入的流体液压能转换为负载所需的新的机械能。包括液压气动缸和液压气动马达。 控制元件——对系统中流体的压力、流量或流动方向进行控制或调节。包括压力阀、流量阀和方向阀等。 辅助元件——流体传动系统中的各种辅助装置。如油箱、过滤器、油雾器等。 1-2 液压系统中的压力取决于什么?执行元件的运动速度取决于什么?液压传 动是通过液体静压力还是液体动压力实现传动的? 答:液压系统中的压力取决于外负载的大小,与流量无关。 执行元件的运动速度取决于流量Q ,与压力无关。 液压传动是通过液体静压力实现传动的。 第二章 2-3 液压油液的黏度有几种表示方法?它们各用什么符号表示?它们又各用什么单位? 答:(1)动力黏度(绝对黏度):用μ表示,国际单位为:Pa ?s (帕?秒);工程单位:P (泊)或cP (厘泊)。 (2)运动黏度: 用ν表示,法定单位为s m 2 ,工程制的单位为St (沲, s cm 2 ),cSt (厘沲)。 (3)相对黏度:中国、德国、前苏联等用恩氏黏度oE ,美国采用赛氏黏度SSU ,英国采用雷氏黏度R ,单位均为秒。 2-11如题2-11图所示为串联液压缸,大、小活塞直径分别为D 2=125mm,D 1=75mm;大、小活塞杆直径分别为d 2=40mm,d 1=20mm ,若流量q=25L/min 。求v 1、v 2、q 1、q 2各为多少? 解: 由题意 41πD 211ν =q ∴ 1ν=4q/π D 2 1=0.094m/s 又 ∵q=41πD 2 22ν ∴2ν=0.034m/s q 1=41π(D 21-d 2 1)1ν=3.86x104-m 3/s=23.16L/min q 2=41π(D 22-d 2 2)2ν=3.74 x104-m 3/s=22.44 L/min

《液压与气压传动》姜继海课后习题答案全

液体传动有哪两种形式它们的主要区别是什么答:用液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式被称之为液体传动。按照其工作 原理的不同,液体传动又可分为液压传动和液力传动,其中液压传动是利用在密封容器内 液体的压力能来传递动力的;而液力传动则的利用液体的动能来传递动力的。液压传动系统由哪几部分组成各组成部分的作用是什么 答:(1)动力装置:动力装置是指能将原动机的机械能转换成为液压能的装置,它是 液压系统的动力源。 (2)控制调节装置:其作用是用来控制和调节工作介质的流动方向、压力和流量,以 保证执行元件和工作机构的工作要求。 (3)执行装置:是将液压能转换为机械能的装置,其作用是在工作介质的推动下输出 力和速度(或转矩和转速),输出一定的功率以驱动工作机构做功。 (4)辅助装置:除以上装置外的其它元器件都被称为辅助装置,如油箱、过滤器、蓄 能器、冷却器、管件、管接头以及各种信号转换器等。它们是一些对完成主运动起辅助作 用的元件,在系统中是必不可少的,对保证系统正常工作有着重要的作用。

(5)工作介质:工作介质指传动液体,在液压系统中通常使用液压油液作为工作介 质。 液压传动的主要优缺点是什么 答:优点:(1)与电动机相比,在同等体积下,液压装置能产生出更大的动力,也就 是说,在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑,即:它具有大的功率密度 或力密度,力密度在这里指工作压力。 (2)液压传动容易做到对速度的无级调节,而且调速范围大,并且对速度的调节还可 以在工作过程中进行。 (3)液压传动工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向。 (4)液压传动易于实现过载保护,能实现自润滑,使用寿命长。 (5)液压传动易于实现自动化,可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调 节和控制,并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来,实现复杂的运动和 操作。 (6)液压元件易于实现系列化、标准化和通用化,便于设计、制造和推广使用。

流体传动与控制实验报告

桂林电子科技大学 流体传动与控制实验报告实验名称节流调速性能试验 机电工程学院机械电子工程专业10001602班第实验小组作者学号 同作者 实验时间年月日辅导员意见: 辅导员成绩签名 一、实验目的: 1、分析比较采用节流阀的进油节流调速回路中,节流阀具有不同流通面积时的 速度负载特性; 2、分析比较采用节流阀的进、回、旁三种调速回路的速度负载特性; 3、分析比较节流阀、调速阀的速度性能。 4、通过亲自装拆,了解节流调速回路的组成及性能,绘制速度—负载特性曲线 并进行比较 5、通过该回路实验,加深理解Q=C a △P m关系,式中△p、m分别由什决定,如何保证Q=const。 二、实验要求 实验前预习实验指导书和液压与气动技术课程教材的相关内容; 实验中仔细观察、全面了解实验系统; 实验中对液压泵的性能参数进行测试,记录测试数据; 深入理解液压泵性能参数的物理意义; 实验后写出实验报告,分析数据并绘制液压泵性能特性曲线图。 三、实验内容: 1、分别测试采用节流阀的进、回、旁油路节流调速回路的速度负载特性;

2、测试采用调速阀的进油路节流调速回路的速度负载特性。 四、实验步骤: 1、按照实验回路的要求,取出所要用的液压元件,检查型号是否正确; 2、检查完毕,性能完好的液压元件安装在实验台面板合理位置。通过快换接头 和液压软管按回路要求连接; 3、根据计算机显示器界面中的电磁铁动作表输入框选择要求用鼠标“点接”电 器控制的逻辑连接,通为“ON”,短为“OFF”。 4、安装完毕,定出两只行程开关之间距离,拧松溢流阀(Ⅰ)(Ⅱ),启动 YBX-B25N,YB-A25C泵,调节溢流阀(Ⅰ)压力为3Mpa,溢流阀(Ⅱ)压力为0。5Mpa,调节单向调速阀或单向节流阀开口。 5、按电磁铁动作表输入框的选定、按动“启动”按钮,即可实现动作。在运行 中读出显示器界面图表中的显示单向调速阀或单向节流阀进出口和负载缸进口压力,和油缸的运行显示时间。 6、根据回路记录表调节溢流阀压力(即调节负载压力),记录相应时间和压力, 填入表中,绘制V——F曲线。 五、实验原理图:

工程流体力学习题及答案

第1章绪论 选择题 【1.1】按连续介质的概念,流体质点是指:(a)流体的分子;(b)流体内的固体颗粒;(c)几何的点;(d)几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 解:流体质点是指体积小到可以看作一个几何点,但它又含有大量的分子,且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 (d) 【1.2】与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是:(a)切应力和压强;(b)切应力和剪切变形速度;(c)切应力和剪切变形;(d)切应力和流速。 解:牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ = ,而且速度梯度 d d v y是流体微团的剪切变形速 度d d t γ ,故 d d t γ τμ = 。 (b) 【1.3】流体运动黏度υ的国际单位是:(a)m2/s;(b)N/m2;(c)kg/m;(d)N·s/m2。 解:流体的运动黏度υ的国际单位是/s m2。(a)【1.4】理想流体的特征是:(a)黏度是常数;(b)不可压缩;(c)无黏性;(d)符 合 RT p = ρ。 解:不考虑黏性的流体称为理想流体。(c)【1.5】当水的压强增加一个大气压时,水的密度增大约为:(a)1/20 000;(b)1/1 000;(c)1/4 000;(d)1/2 000。 解:当水的压强增加一个大气压时,其密度增大约 95 d1 d0.510110 20 000 k p ρ ρ - ==???= 。(a)【1.6】从力学的角度分析,一般流体和固体的区别在于流体:(a)能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(b)不能承受拉力,平衡时能承受切应力;(c)不能承受拉力,平衡时不能承受切应力;(d)能承受拉力,平衡时也能承受切应力。 解:流体的特性是既不能承受拉力,同时具有很大的流动性,即平衡时不能承受切应力。 (c) 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体:(a)汽油;(b)纸浆;(c)血液;(d)沥青。

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