液气压传动与控制习题答案(第四章)
液压与气压传动_课后题答案
第1章 思考题和习题解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。
1.6 液压油液的粘度有几种表示方法？它们各用什么符号表示？它们又各用什么单位？答：（1）动力粘度η ：动力粘度又称为绝对粘度，由式：dydu A F f =η确定。
（2）运动粘度ν ：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：ηνρ=（3）相对粘度： 1.7 国家新标准规定的液压油液牌号是在多少温度下的哪种粘度的平均值？答：我国液压油的牌号是用它在温度为40℃时的运动粘度平均值来表示的。
例如32号液压油，就是指这种油在40℃时的运动粘度平均值为32 mm 2/s 。
1.8 密闭容器内液压油的体积压缩系数κ为1.5×103-/MPa ，压力在1 MPa 时的容积为2 L 。
求在压力升高到10 MPa 时液压油的容积为多少？解：根据体积压缩系数公式：1V VP ∆∆-=κ可得：027.01092105.169-=⨯⨯⨯⨯-=∆⋅-=∆-p V V κL则：压缩后油的容积为V t = 2 - 0.027 = 1.973 L 答：压缩后油的容积为1.973 L1.12 液压传动的介质污染原因主要来自哪几个方面？应该怎样控制介质的污染？答：液压油液被污染的原因是很复杂的，但大体上有以下几个方面：（1）残留物的污染（2）侵入物的污染：液（3）生成物的污染：这主要指液压传动系统在工作过程中所产生的金属微粒、密封材料磨损颗粒、涂料剥离片、水分、气泡及油液变质后的胶状物等所造成的液压油液污染。
液压与气压传动习题(含解答).
一、 填空题1．液压系统中的压力取决于 ，执行元件的运动速度取决于 。
（外负载；进入执行元件的流量）2．液压传动装置由 、 、 和 四部分组成，其中和 为能量转换装置。
（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件）3．液体体积弹性模量的物理意义为 ，体积弹性模量越大液体抵抗变形的能力越 。
（单位体积相对变化量所需要的压力增量；强）4．液体的粘度随温度的升高而 , 其原因是 。
（降低, 分子间的内聚力减小（内摩擦力减小））5．液体粘度的因压力的增高而 , 其原因是 。
（增大 ,分子间的距离减小，内聚力增大（内摩擦力增大））6．液体的可压缩性随温度的升高而 ，因压力的增高而 。
(增大 ； 降低）7．液体在管道中存在两种流动状态， 时粘性力起主导作用， 时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用 来判断。
（层流；紊流；雷诺数）8．在研究流动液体时，把假设既 又 的液体称为理想流体。
（无粘性；不可压缩）9．静止液体内任一点处的压力有下列两部分组成 ， ；其表达式为： 。
（液面上的压力 ；该点以上因自重而形成的压力 ；gh p p ρ+=0）10．绝对压力是以 为基准的压力，相对压力是以 为基准的压力，真空度定义为 当绝对压力 当绝对压力时，绝对压力 于大气压力的那部分压力值 。
（ 绝对真空度 ； 大气压力 ；低于，不足）11．流体动力学的三大方程是： ； ； 。
其中流量连续性方程是在流体力学中的表达形式，而伯努力方程是在流体力学中的表达形式。
（连续性方程；伯努力方程；动量方程；质量守恒定律；能量守恒定律）12．流体流经管道的能量损失可分为损失和损失。
（沿程压力；局部压力）13．液流流经薄壁小孔的流量与的一次方成正比，与的1/2次方成正比。
通过薄壁小孔的流量对不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。
（小孔通流面积；压力差；温度）14．通过固定平行平板缝隙的流量与一次方成正比，与的三次方成正比，这说明液压元件内的的大小对其泄漏量的影响非常大。
(完整版)《液压传动》习题及答案
第一章绪论1－1 液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。
1－2 液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。
1—3 设有一液压千斤顶，如图1—3所示。
小活塞3直径d＝10mm，行程h=20mm，大活塞8直径D=40mm，重物w＝50000N，杠杆l＝25mm，L＝500mm。
求：①顶起重物w时，在杠杆端所施加的力F；②此时密闭容积中的液体压力p；⑧杠杆上下动作一次，重物的上升量H；④如果小活塞上有摩擦力f l＝200N，大活塞上有摩擦力f2＝1000 N, 杠杆每上下动作一次，密闭容积中液体外泄0.2cm3至油箱，重新完成①、②、③。
图题1—3第二章液压油液2－1 什么是液体的粘性？2－2 粘度的表式方法有几种？动力粘度及运动粘度的法定计量单位是什么？2－3 压力和温度对粘度的影响如何？2—4 我国油液牌号与50℃时的平均粘度有关系，如油的密度ρ＝900kg／m3，试回答以下几个问题：1) 30号机油的平均运动粘度为( )m2／s；2）30号机油的平均动力粘度为( )Pa ．s；３) 在液体静止时，40号机油与30号机油所呈现的粘性哪个大？2—5 20℃时水的运动粘度为l ×10—6m2／s，密度ρ＝1000kg／m3；20℃时空气的运动粘度为15×10—6m2／s，密度ρ＝1.2kg／m3；试比较水和空气的粘度( )(A)水的粘性比空气大；(B)空气的粘性比水大。
2—6 粘度指数高的油，表示该油 ( )(A) 粘度较大； (B) 粘度因压力变化而改变较大；(C) 粘度因温度变化而改变较小； (D) 粘度因温度变化而改变较大。
2—7 图示液压缸直径D=12cm，活塞直径d＝11．96cm，活塞宽度L＝14cm，间隙中充以动力粘度η= 0．065Pa·s 的油液，活塞回程要求的稳定速度为v＝0．5 m／s，试求不计油液压力时拉回活塞所需的力F等于多少?图题２－7第三章液压流体力学基础§ 3－1 静止流体力学3—1什么是液体的静压力？压力的表示方法有几种？压力的单位是什么？3—2在图示各盛水圆筒活塞上的作用力F＝3000 N。
液压部分习题附答案
《液压与气动应用技术》各章练习题参考答案绪论一、填空题1、液压与气压传动是以流体 ____________ 为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。
2、液压传动系统主要由_动力装置_ 、—执行装置__________ 、_控制调节装置 __________辅助装置_ _及传动介质等部分组成。
3、能源装置是把___机械能—转换成流体的压力能的装置，执行装置是把流体的—压力能. 转换成机械能的装置，控制调节装置是对液(气)压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制. 和调节的装置。
二、判断题(X ) 1、液压传动不容易获得很大的力和转矩。
(V ) 2、液压传动可在较大范围内实现无级调速。
(V ) 3、液压传动系统不宜远距离传动。
(V ) 4、液压传动的元件要求制造精度高。
(V ) 5、气压传动的适合集中供气和远距离传输与控制。
(V ) 6、与液压系统相比，气压传动的工作介质本身没有润滑性，需另外加油雾器进行润滑。
(X ) 7、液压传动系统中，常用的工作介质是气油。
(V ) &液压传动是依靠密封容积中液体静压力来传递力的，如万吨水压机。
(V ) 9、与机械传动相比，液压传动其中一个优点是运动平穏。
三、选择题1、把机械能转换成液体压力能的装置是( A )。
A动力装置、B执行装置、C控制调节装置2、液压传动的优点是(A )。
A比功率大、B传动效率低、C可定比传动3、液压传动系统中，液压泵属于( A ),液压缸属于(B ，溢流阀属于(D )，油箱属于(C )。
A.动力装置B.执行装置C.辅助装置D.控制装置四、问答题1. 什么叫液压传动？什么叫气压传动？答：液压与气压传动是以流体(液压油或压缩空气)为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。
2•液压和气压传动系统由哪些基本组成部分？各部分的作用是什么？答：液压与气压传动系统主要由以下几个部分组成：(1) 动力装置把机械能转换成流体的压力能的装置，一般最常见的是液压泵或空气压缩机。
液压与气动技术第4章-控制元件.答案
①手动换向阀。手动换向阀是利用手动杠杆改变阀芯位置来 实现换向的.如图4-7所示。
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4.1 常用的液压控制阀
图4-7(a)所示为自动复位式手动换向阀.手柄左扳则阀芯右
移.阀的油口P和A通.B和T通;手柄右扳则阀芯左移.阀的油口 P和B通.A和T通;放开手柄.阀芯在弹簧的作用下自动回复中
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4.1 常用的液压控制阀
4. 1. 3 压力控制阀
压力控制阀简称压力阀.主要用来控制系统或回路的压力。其 工作原理是利用作用于阀芯上的液压力与弹簧力相平衡来进 行工作。根据功用不同.压力阀可分为溢流阀、减压阀、顺序 阀、平衡阀和压力继电器等.具体如下:
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4.1 常用的液压控制阀
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4.1 常用的液压控制阀
5.压力继电器
压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出 的元件其作用是根据液压系统压力的变化.通过压力继电器内 的微动开关自动接通或断开电气线路.实现执行元件的顺序控 制或安个保护。 压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式和膜片式等 图4-25所示。
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4.1 常用的液压控制阀
2.减压阀 (1)减压阀结构及工作原理 减压阀有直动型和先导型两种.直动型减压阀很少单独使用. 而先导型减压阀则应用较多。图4-18所示为先导型减压阀. 它是由主阀和先导阀组成.先导阀负责调定压力.主阀负责减 压作用。 压力油由P1口流入.经主阀和阀体所形成的减压缝隙从P2口 流出.故出口压力小于进口压力.出口压力经油腔1、阻尼管、 油腔2作用在先导阀的提动头上。当负载较小.出口压力低于 先导阀的调定压力时.先导阀的提动头关闭.油腔1、油腔2的 压力均等于出口压力.主阀的滑轴在油腔2里面的一根刚性很 小的弹簧作用下处于最低位置.主阀滑轴凸肩和阀体所构成的 阀口全部打开.减压阀无减压作用.
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：3511532150==t t E ＝()c s t E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ；新牌号 N321-9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 E875.21=t E375.02-=t E （舍去）1-10如图所示直径为d ，重量为G 的柱塞浸没在液体中，并在F 力作用下处于静止状态。
液压与气压传动课后答案(第四版)
1-5．如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h = 1m ，设液体的密度为ρ= 1000㎏/m 3，试求容器内的真空度。
解：以液面为等压面，p +ρgh = p a 所以真空度为p a －p = ρgh1-7.图1-3531200/B kg m ρ=，A Z 求A 、B 之间的压力差。
2-1.某液压泵的输出压力为5MPa ，排量为10mL/r ，机械效率为0.95，容积效率为0.9，当转速为1200r/min 时，泵的输出功率和驱动泵的电动机的功率各为多少？解：已知：6305,10/1010/,0.95,0.9,1200/min m v p MPa V mL r m r n r ηη-===⨯===则泵的输出功率：663000510101012000.9100.960t v P p q p q kw η--⨯⨯⨯⨯===⨯⨯=驱动泵的电动机功率：0.9 1.0530.950.9i P kwP kw η===⨯2-2.某液压泵在转速n=950r/min 时，排量为v=168ml/r 。
在同样的转速和压力29.5MP a 时，测得泵的实际流量为150L/min ，总效率η=087，求： (1) 泵的理论流量；(2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率； (3) 泵在上述工况下所需的电动功率； (4) 驱动泵的转矩多大？解：(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159.6L/min=2.66×10-3m 3/s（2）94.060/106.15960/1015033=⨯⨯==--t v q q η 93.094.087.0.===∴=v m m V ηηηηηη (3) 电机的驱动功率6329.51015010/6084770()84.770.87Oi P pqP W kW ηη-⨯⨯⨯===== (4) 驱动泵的转矩284770852.53()22 3.14950/60i i iii p T nT P T N m n ωππ==∴===⋅⨯⨯ 另解:)(77.8453.85260/95014.322)(53.85287.060/95014.3260/10150105.292236KW nT p m N n pq T nT pq i i i i=⨯⨯⨯==⋅=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==∴=-πηππη3-1.液压马达的排量V=250 ml/r ，入口压力p 1=10.5MPa ，出口压力p 2=1.0MPa ，容积效率ηv =0.92，机械效率ηm =0.9，若输入流量q=22 L/min ，求马达的实际转速n 、输出转矩T 、输入功率和输出功率各为多少？ 解：()()()()()1362666333022100.9280.96min 2501010.519.59.510250100.9340.422 3.149.5102210 3.4810600.90.92 3.48102881.4t v m i m v iq q r n V V p p p MPa p V T N m P p q W P P W ηηπηη----⨯===⨯=⨯∆=-=-=∆⋅⨯⨯⨯==⨯=⋅⨯⨯⨯⨯=∆⋅==⨯==⨯⨯⨯=3-3.为两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积A 1=100×10-4m 2，有杆腔的面积A 2=80×10-4m 2，缸1的输入压力p 1=0.9MPa ，输入流量q=12 L/min ，不计摩擦损失和泄漏，求：（1） 两缸承受相同负载（F 1=F 2）时，该负载的数值及两缸的运动速度； （2） 缸2的输入压力是缸1的一半（P 2=P 1/2）时，两缸各能承受多少负载？ （3） 缸1不承受负载（F 1=0）时，缸2能承受多少负载？解： （1）3P 为大气压 30P ∴≈()MPa A A A P P 5.010801010010100109.0444621112=⨯+⨯⨯⨯⨯=+=--- ()N A P A P F F 500010100105.046231221=⨯⨯⨯=-==∴-()s m A q V /02.01010060/10124311=⨯⨯==-- ()s m A q V /016.01010002.010804422=⨯⨯⨯==-- （2）()N A P A P A P A P F 540010802/109.010100109.0 24646211122111=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=-=-- P 3()N A P A P A P F 4500101002/109.02461123122=⨯⨯⨯==-=-(3) 因为 022111=-=A P A P F所以 ()MPa A A P P 125.1108010100109.04462112=⨯⨯⨯⨯==-- ()KN A P A P A P F 25.111010010125.1461223122=⨯⨯⨯==-=-4-5.如图所示的液压系统，两液压缸的有效面积A 1=100×10-4m 2，缸I 负载F=35000N ，缸Ⅱ运动时负载为零。
液压与气压传动教材(第4版)习题答案
《液压与气压传动》(第4版)教材习题答案第1章习题小节习题： P4（1）机械能、液压能。
（2）动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件和工作介质。
（3）动力元件。
（4）机械能、机械能。
（5）压力、流量和流动方向。
（6）a.液压传动的优点１）能方便地实现无级调速，且调速范围大。
２）容易实现较大的力和转矩的传递。
液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯性小。
３）液压传动装置工作平稳，反应速度快，换向冲击小，便于实现频繁换向。
４）易于实现过载保护，而且工作油液能实现自行润滑，从而提高元件的使用寿命。
５）操作简单，易于实现自动化。
６）液压元件易于实现标准化、系列化和通用化。
b.液压传动的缺点1）液体的泄漏和可压缩性使液压传动难以保证严格的传动比。
2）在工作过程中能量损失较大，传动效率较低。
3）对油温变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。
4）液压传动出现故障时，不易诊断。
小节习题：P7（1）由于液体内磨擦力的作用，而产生阻止液层间的相对滑动。
（2）动力黏度、运动黏度、相对黏度。
（3）运动黏度，υ，m2/s，mm2/s。
（4）黏度较低。
（5） 40℃运动黏度，mm2/s。
（6）石油型、乳化型和合成型。
（7）水分、空气、微小固体颗粒、胶质状生成物。
（8）a.堵塞过滤器，使液压泵吸油困难，产生噪声，堵塞阀类元件小孔或缝隙，使阀动作失灵。
微小固体颗粒还会加剧零件磨损，擦伤密封件，使泄漏增加。
b.水分和空气混入会降低液压油的润滑能力，加速氧化变质，产生气蚀；还会使液压液压系统出现振动、爬行等现象。
（9）a.严格清洗元件和系统。
b.尽量减少外来污染。
c.控制液压油的温度。
d.定期检查、清洗和更换滤芯。
e.定期检查和更换液压油。
本章习题1.填空题（1）法向力， 2N m 即 pa 。
（2）压力 和 流量 。
（3）绝对压力 和 相对压力，相对压力 。
（4）输入流量。
（5）沿程压力损失 和局部压力损失 。
（6）功率损失 、油液发热 、泄漏增加 。
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4.1 如题图4.1所示两个结构相同相互串联的液压缸，无杆腔的面积
2
4
110
100m
A -⨯=。
有杆腔面积2
4
2
10
80m
A -⨯=。
缸1输入压力MPa
p 9.01
=，
输入流量m in
/121
L q =，不计损失和泄漏，求：
1) 两缸承受相同负载(21
F F =)时，该负载的数值及两缸的运动速度。
2) 缸2的输入压力是缸1的一半(2/12p p =)时，
两缸各能承受多少负载？
3) 缸1不承受负载(01=F )时，缸2能承受多少负载？
解：1) 当21
F F =时
2111A
p F A p +=，
212F A p =
∴ MPa
A A A p p 5.010
)80100(10
1009.04
42
1112=⨯+⨯⨯=
+=
--
负载 N
A p F F 500010100105.04
6
1221=⨯⨯⨯===-
速度 s
m A q v /02.01010060
/10
124
3
1
11=⨯⨯==
--
s
m A v A v /016.010
10002
.010
804
4
1
122=⨯⨯⨯=
=
--
2) 当2
/12p p =时
22111A p F A p +=，212F A p =
∴
N
A A p F p 540010
801045.010
100109.04
64
6
22
1111=⨯⨯⨯-*⨯⨯=-=--
N
A p F 450010
10010
45.06
4
122=⨯⨯⨯==-
3) 当01
=F 时
2211A p A p =， 212F A p =
∴
负载
N p A A F 11250
10
9.01080)
10
100(6
4
2
4
12
2
1
2=⨯⨯⨯=
=
--
4.2 某一差动液压缸，要求1)快退
快进
v v =，2)快退快进v v 2=。
求：活塞面积
1A 和活塞杆面积2A 之比各为多少？
解：
2
4d
q v v
πη=
快进
)
(42
2d D q v v
-=
πη快退
1) 当快退
快进v v =时
)
(442
22
d D q d
q v
v
-=
πηπη
2
2
2
d
D
d
-= 2
=
d D
∴
2
2
1=A A
2) 当快退快进v v 2=时 )
(42
42
22
d D q d
q v
v
-=πηπη
2
2
2
2d
D
d
-=
3
=
d
D
∴
3
2
1=A A
4.5 单杆双作用气缸内径mm
D
100φ=，活塞杆直径mm
d
40φ=，行程
mm
L 450=，进退压力均为MPa 5.0，在运动周期s
T
5=下连续运转，
9.0=v η。
求一个往返行程所消耗的自由空气量为多少？
解： 设压力为MPa
p 5.0=时一个往返行程所消耗的自由空气量为p V
则
V
V p L D d D
V V V ηπ
π
η/]4
)(4
[
/)(2
2
2
+
-=+=退进
)4/()2(2
2
V s d D
ηπ-=
气缸工作过程按等温过程考虑，即a
a p V p pV =
所以自由空气量
L V p p V p a
a 3.4310
3.439
.0410
45010)40100
2(1
.01.05.03
3
6
22
=⨯=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯
+=
=
---π
4.6 一个液压泵，当负载压力为8MPa 时，输出流量为96L/min ，压力为10MPa 时，输出流量为94 L/min ，用此泵带动一排量为80mL/r 的液压马达，当负载转矩为120N ·m 时，马达的机械效率为0.94，转速为1100r/min 。
试求此时液压马达的容积效率。
解： 先求马达在上述工况时的负载压力p 由于 m
m m pq T ηπ
⋅=
2
则
Pa
q T p m
m m 5
6
102.10094
.010
8021202⨯=⨯⨯⨯⨯=
⋅⋅=
-πη
π
故此时泵的工况为：Pa
p p
6
10100⨯=，min
/94L q p
=。
mv
p m V
q n η=
∴
936
.094
10
8011003
=⨯⨯==
-p
m mv
q V n η。