2液压流体力学基础习题
液压流体力学基础作业答案
0.85m /
s
局部压力损失：
p
2
2
0.2
880
0.852 2
63.58Pa
计算沿程压力损失（先求雷诺数）：
Re
vd
0.85 20103 0.11104
1545
2320
流态为层流
用平均流速计算沿程压力损失：
p
32lv
d2
32lv
d2
0.2
32880 0.11104 0.022
【2-2】将流量q=16L/min的液压泵安装在油面以下，已知油 的运动粘度ν=0.11cm2/s，油的密度ρ=880kg/m3，弯头处的局 部阻力系数ξ=0.2，其它尺寸如题图所示。求液压泵入口处
的绝对压力。
解：分别取油箱液面和泵吸油口 液面为基准面1-1和2-2，列出两 基准面的伯努利方程：
p1
2
υ
2 2
Δp λ
Δp ζ
Δp网
依题意，真空度＜0.04MPa，即
0.04
ρgH
ρα05H
Δpζ
Δp网
H
ρg
1 282.05
(0.04
10
6
ρα2υ22
Δpζ
Δp网
)
2.35m
1562
（层流）
α 1 α 2 2, υ1 0
hw
Δp ρg
,
Δp Δp λ Δp ζ Δp 网
Δp
λ
75 Re
H d
ρυ 2 2
75 1562
H 0.06
900
0.885 2
2
282.05H
Δpζ
ζ
ρυ2 2
液压传动与流体力学习题
D 22mm ， D0 20mm 。
3-17 两液压缸的结构和尺寸均相同，无杆腔和有杆腔的面积各为 A1 和 A2 ， A1 2 A2 两缸 承受负载 F1 和 F2 ，且 F1 2 F2 ，泵流量 q ，求两缸并联和串联时，活塞移动速度和 缸内压力。
2 3-18 一盛水容器，水流沿变截面管向外作恒定流动。已知 A0 4m ， A1 0.04m ，
第一章 绪论
液压传动，由于它有很多突出的优点，所以在工业部门中获得了广泛的应用。它的主 要优点是：在极低的稳定速度下能够产生极大的推力(或转矩) ；单位功率的系统重量轻， 尺寸小。而它的缺点—--泄漏，可以采用密封技术加以减小或消除。 1-1 千斤顶的小活塞直径为 10mm，行程 20mm，大活塞直径为 40mm，重物 W 为 5000N， 杠杆比为 L：l=500:25,求 1)杠杆端施加多少力才能举起重物 W？2)此时密封容积中的液体 压力等于多少？3)杠杆上下动作一次，重物的上升量。又如小活塞上有摩擦力 200N，大活 塞上有摩擦力 1000N，并且杠杆每上下一次，密封容积中液体外泄 0.2cm 到油箱，重复上 述计算。
第二章 液 压 油
在液压系统中，液压油是一个重要的环节，它不仅传递动力和信号，而且还起到润滑 冷却的作用。常用的液压油是矿物油型的。液压油的性质对液压系统的特性有很大的影响。 在液压油的物理性质中，最主要的有：粘性、可压缩性、比热容及体积膨胀系数。粘性影响 着液压系统的阻力以及液压油通过缝隙的泄漏； 在研究液压系统的动态特性时要考虑油液的 可压缩性； 而液压系统中油液的温升却和系统的功率损耗、 装置散热条件以及和油液的比热 容值有关。因此要熟悉这几个参数的物理概念和它们的计算方法。 2-1 有密闭于液压缸中的一段直径 d=15cm，长 L=40cm 的液压油，它的体积膨胀系 数 t 6.5 10 1 / K ，此密闭容积一端的活塞可以移动。如活塞上的外负载力不变，油温 从-20℃上升到+25℃，求活塞移动的距离。 2-2 同题 2-1，如果活塞不能移动，液压缸又是刚性的，问由于温度的变化，油液的膨 胀使液压缸中的液压油的压力上升多少？
2液压流体力学基础习题
5 有一股在大气中的射流流量为q，以速 度v射到与射流中心线成角的平板A后， 射流分成两股，求作用于平板A上的作 用力以及两股射流的流量q1和q2。动量 修正系数等于1。
6 水平放置的光滑圆管由两段组成，如图所 示。直径分别为d1=10mm，d0=6mm，每 段长度l=3m，液体密度=900kg/m3，运 动粘度v=20×10-6m2/s，通过流量 q=18L/min，管道突然缩小处的局部阻力 系数=0.35（按d0处的流速计算）。试求 总的压力损失及两端压差。
3 试确定图示安全阀上弹簧的预压缩量x0。 设压力p=3MPa时阀开启，弹簧刚度 k=8N/mm，D=22mm，D0=20mm。
4 图示为一种抽吸设备。水平管出口通大气，当 水平管内液体流量达到某一数值时，处于面积 为A1处的垂直管子将从液箱内抽吸液体。液箱 表面为大气压力。水平管内液体（抽吸用）和 被抽吸介质相同。有关尺寸如下：面积 A1=3.2cm2，A2=4A1，h=1m，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？
9 如图所示，液压泵从油箱吸油，吸油管直径 d=60mm，流量q=150L/min，液压泵入口处 的真空度不能超过0.02MPa，油液的运动粘 度 =30×10-6m2/s， =900kg/m3，弯头处的 局部阻力系数弯=0.2，吸油管入口处的局部 阻力系数入=0.5，管长l≈h，试求允许的最大 吸油高度h。
7 试求图示并联管道中的流量各为多少？ 已知总流量q=25L/min，d1=50mm， d2=100mm，l1=30m，l2=50m，沿程阻 力系数1=0.04和2=0.03。并联管路中 的总压力损失等于多少？
8 图示为一输送油液的倾斜管道，已知： h=15m，p1=0.45MPa，p2=0.25MPa， d=10mm，l=20m， =900kg/m3， =45×10-6m2/s。试求： ⑴管中液体的流动方向； ⑵流量。
液压传动典型例题及解答
典型例题及解答第二章 液压油和液压流体力学基础[题目1]在图2-1所示管道中，当油在管道内流动时，用测压计测A 、曰两点间的压力损失hw=1.91m油柱。
A 、B 点间距离l=3m ，d=20mm ，油在管中流速v=1m ／s ，ρ=920kg/m 3。
水银的密度ρ =13600kg ／m 3。
试求在管中油流方向不同时，差压计读数值△h 为多少?图2-1[解答]（1）油流方向从A 一B 列出伯努利方程w B BA Ah gv gp gv gp +++=++212022αραρ得w B A gh gl p p ρρ+=- （1）以水银差压计的0—0为等压面11h g gl p h g p Hg B A ∆++=∆+ρρρ （2）将式2代人式1，得w w Hg gh gl gh gl g h ρρρρρρ=-+=-∆)()(1所以m h h Hg w 139.09201360092091.11=-⨯=-=∆ρρρ（2）油流方向从B 一A 时w ABh gp l g p +=+ρρ)(l h g p p w A B -=-ρ以水银差压计的0—0为等压面22h g gl p h g p B Hg A ∆++=∆+ρρρ得： m h h Hg w 139.09201360092091.12=-⨯=-=∆ρρρ[题目2]某流量Q=16L ／min 的油泵安装在油面以下，如图2-2所示。
设所用油液ρ=917kg ／m3，粘度ν=1lcSt ，管径d=18mm 。
如不考虑油泵的泄漏，且认为油面能相对保持不变(即油箱容积相对较大)。
试求不计局部损失时油泵入口处的绝对压力。
图2-2[解答](1)求吸油管内油液的流速vs m dQA Q v /048.1)1018(60/1016442332=⨯⨯⨯===--ππ(2)求吸油管内液流的雷诺数Re）（近似取层流1)(2320171510111018048.12163==<=⨯⨯⨯==--αανvdR e(3)求沿程压力损失△p LpavdL R vdL p eL 6.26912048.1917101810)20200(171575275223222=⨯⨯⨯⨯+⨯=⋅⋅=⋅⋅=∆--ρρλ (4)求油泵人口处的绝对压力p2列出油面I —I 与油泵人口处Ⅱ一Ⅱ两选定断面处的伯努利方程式L h gv gp h gv g p h +++=++2222222111ρρ由于油箱液面为相对静止，故v l =O 。
液压与气压传动第2章习题解答
第2章 液压与气压传动流体力学基础思考题和习题2.1 什么叫压力？压力有哪几种表示方法？液压系统的压力与外界负载有什么关系？（答案略）2.2 解释下述概念：理想流体、定常流动、过流断面、流量、平均流速、层流、紊流和雷诺数。
（答案略）2.3 说明连续性方程的本质是什么？它的物理意义是什么？（答案略）2.4 说明伯努利方程的物理意义并指出理想液体伯努利方程和实际液体伯努利方程有什么区别？（答案略）2.5 如图2.32所示，已知测压计水银面高度，计算M 点处的压力是多少？ 解：取B －C 等压面，C B p p ＝： Hg a C p p γ⨯+5.0＝ 因为D －B 为等压面，故 C B D p p p ＝＝。
取M 水平面为等压面，O H D M p p 2)5.05.1(γ-+＝O H Hg a p 20.15.0γγ++＝。
2.6 一个压力水箱与两个U 形水银测压计连接如图2.33，a ，b ，c ，d 和e 分别为各液面相对于某基准面的高度值，求压力水箱上部的气体压力p g 是多少？ 解：由等压面概念：)(0d e p p Hg d ∇-∇+γ＝ )(2d c p p O H c d ∇-∇+γ＝ )(b c p p Hg c b ∇-∇+γ＝ )(2b a p p p O H b a gas ∇-∇-γ＝＝整理：20()()gas Hg H O p p c e b d b d c a γγ+∇+∇-∇-∇+∇-∇+∇-∇＝ （a p 为e ∇处大气压力）2.7 如图2.34所示的连通器，内装两种液体，其中已知水的密度ρ1= 1 000 kg/m ，h1= 60 cm ，h1= 75 cm ，试求另一种液体的密度ρ是多少？ 解：取等压面1—1列方程： 11gh p p a ρ+＝左 ２２右＝gh p p a ρ+121ρρh h ＝２ 2.8 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 ，α = 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，54.53385.05.0)245sin 5.02(81.91000＝＝＝⨯⨯︒⨯+⨯⨯A gh F G ρ（N ）压心位置，09.35.0)25.045sin 2(125.025.045sin 224＝）＝（＝⨯+︒++︒+A J G G G C ηηη（m ）对铰链力矩平衡，︒⨯⨯︒-45cos 5..0)45sin (T hF C ＝η 66.394945cos 5.0)45sin 209.3(54.5338＝＝︒⨯︒-⨯T （N ） 2.9 如图2.36所示的渐扩水管，已知d = 15 cm ，D = 30 cm ，p A = 6.86×10 4 Pa ，p B = 5.88×10 4 Pa ，h = 1 m ，υB = 1.5 m/s ，求（1）υA =？（2）水流的方向，（3）压力损失为多少？解：（1）A B d D q υπυπ2244＝＝0.65.1)1015()1030(222222＝＝＝⨯⨯⨯--B A d D υυ（m/s ） （2）A 点总能头83.881.920.681.910001086.62242＝＝⨯+⨯⨯+g g p A A υρ（mH 2O ） B 点总能头11.7181.925.181.910001088.52242＝＝+⨯+⨯⨯++h g g p B B υρ（mH 2O ） 故水流方向为由A 到B（3）能头损失为 72.111.783.8＝-（mH 2O ）压力损失为：41069.181.9100072.1⨯⨯⨯＝（Pa ） 2.10 如图2.37中，液压缸直径D = 150 mm ，活塞直径d = 100 mm ，负载F = 5×10N 。
2019开放大学气压与液压传动 第2单元液压传动流体力学基础试题及答案
一、单选题题目11. 液体流动时，若液体中任一点处的（）称为恒定流动。
选择一项：A. 压力、速度和密度不随时间变化B. 速度不随时间变化C. 密度不随时间变化D. 压力不随时间变化正确答案是：压力、速度和密度不随时间变化题目22. 流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式。
选择一项：A. 万有引力定律B. 能量守恒定律C. 质量守恒定律D. 动量定理正确答案是：质量守恒定律题目33. 伯努力方程是（）在流体力学中的表达形式。
选择一项：A. 动量定理B. 万有引力定律C. 质量守恒定律D. 能量守恒定律正确答案是：能量守恒定律题目44. 油液在等径直管中流动时，油液分子之间、油液与管壁之间摩擦所引起的损失是（）。
选择一项：A. 局部损失B. 容积损失C. 沿程损失D. 流量损失正确答案是：沿程损失题目55. 液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口时，所引起的损失是（）。
选择一项：A. 沿程损失B. 容积损失C. 局部损失D. 流量损失正确答案是：局部损失二、判断题题目61. 液体的体积压缩系数越大，表明该液体抗压缩的能力越强。
选择一项：对错正确的答案是“对”。
题目72. 动力粘度无物理意义，但却在工程计算时经常使用。
选择一项：对错正确的答案是“错”。
题目83. 真空度是以绝对真空为基准来测量的压力。
选择一项：对错正确的答案是“错”。
题目94. 液体的表压力是以大气压力为基准来测量的液体压力。
选择一项：对错正确的答案是“对”。
题目105. 液体真空度的数值接近于一个大气压时，液体的绝对压力接近于零。
选择一项：对错反馈解析：真空度等于一个大气压减去绝对压力，所以只有当绝对压力接近于零时，液体真空度的数值才接近于一个大气压。
正确的答案是“对”。
题目116. 液压油对温度变化极为敏感，温度升高，粘度降低。
选择一项：对错正确的答案是“对”。
题目127. 一台工程机械，在严寒条件下工作，应当选用粘度较高的液压油。
《流体力学与液压传动》 试题库及参考答案
《流体力学与液压传动》 试题库及参考答案一、填空题............................................................................................................- 3 -二、问答题..........................................................................................................- 10 -三、分析题..........................................................................................................- 14 -四、计算题..........................................................................................................- 20 -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。
液压传动习题
一、填空 1.液压系统由一般 液压系统由一般（ 1.液压系统由一般（ 2.液压传动是以（ 2.液压传动是以（ 液压传动是以 来传递动力。 来传递动力。
答案：液体、压力能 答案：液体、
）五个主要组成部分。 五个主要组成部分。 ）为传动介质，依靠液体的（ 为传动介质，依靠液体的（ ）
答案：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、 答案：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质
6.液压泵或液压马达的总效率等于 6.液压泵或液压马达的总效率等于 和 的 乘积。 乘积。 答案：容积效率、 答案：容积效率、机械效率 7.变量叶片泵通过改变 来改变输出流量， 7.变量叶片泵通过改变 ，来改变输出流量，轴向 来改变输出流量。 柱塞泵通过改变 ，来改变输出流量。 答案：偏心距、 答案：偏心距、斜盘倾角的大小 8.液压泵按结构形式常分为 8.液压泵按结构形式常分为 、 、 。 答案：齿轮泵、叶片泵、 答案：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵
第二章 液压流体力学基础
6.在研究流动液体时， 的假想液体称为理想液体。 6.在研究流动液体时，将既 在研究流动液体时 又 的假想液体称为理想液体。 答案：无粘性、 答案：无粘性、不可压缩 7.当液压缸的有效面积一定时 当液压缸的有效面积一定时， 决定。 7.当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度由 决定。 答案： 答案：流量 8.液体的流动状态用 来判断。 8.液体的流动状态用 来判断。 答案： 答案：雷诺数 9.液体的连续性方程为 它说明液体在管路中流动时， 9.液体的连续性方程为 ，它说明液体在管路中流动时，通过 任一通流面积的__是相等，且流速和通流面积成__ __是相等 __比 任一通流面积的__是相等，且流速和通流面积成__比。 答案： =q=常数 流量、 常数、 答案：v1A1=v2A2=q=常数、流量、反 10.液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失 液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失。 10.液体流动中的压力损失可分为__压力损失和__压力损失。 答案：沿程压力、 答案：沿程压力、局部压力 __和__是液压系统产生振动和噪声的主要原因 是液压系统产生振动和噪声的主要原因。 11. __和__是液压系统产生振动和噪声的主要原因。 答案：液压冲击、 答案：液压冲击、空穴现象 12.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的 12.液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的 ，一 液体中混入空气时， 般可认为液体是 。液体中混入空气时，其压缩性 将 。 答案：可压缩性、不可压缩的、 答案：可压缩性、不可压缩的、增强
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5 有一股在大气中的射流流量为q，以速
度v射到与射流中心线成角的平板A后，
射流分成两股，求作用于平板A上的作 用力以及两股射流的流量q1和q2。动量 修正系数等于1。
z2
p2
g
2v22
2g
hW
p1
g
v12 2g
h
p2
g
v2 2 2g
hW
d=60mm，流量q=150L/min，液压泵入口处
的真空度不能超过0.02MPa，油液的运动粘
度 =30×10-6m2/s， =900kg/m3，弯头处的
局部阻力系数弯=0.2，吸油管入口处的局部 阻力系数入=0.5，管长l≈h，试求允许的最大
吸油高度h。
z1
p1
g
1v12
2g
6 水平放置的光滑圆管由两段组成，如图所 示。直径分别为d1=10mm，d0=6mm，每
段长度l=3m，液体密度=900kg/m3，运
动粘度v=20×10-6m2/s，通过流量 q=18L/min，管道突然缩小处的局部阻力
系数=0.35（按d0处的流速计算）。试求
总的压力损失及两端压差。
7 试求图示并联管道中的流量各为多少？ 已知总流量q=25L/min，d1=50mm， d2=100mm，l1=30m，l2=50m，沿程阻
力系数1=0.04和2=0.03。并联管路中
的总压力损失等于多少？
8 图示为一输送油液的倾斜管道，已知： h=15m，p1=0.45MPa，p2=0.25MPa，
d=10mm，l=20m， =900kg/m3， =45×10-6m2/s。试求：
⑴管中液体的流动方向；
⑵流量。
9 如图所示，液压泵从油箱吸油，吸油管直径
zB=180mm，h=60mm，U形计中测压
介质为汞，Hg=13.6×103kg/m3。试求
A、B两容器内压力之差。
3 试确定图示安全阀上弹簧的预压缩量x0。 设压力p=3MPa时阀开启，弹簧刚度 k=8N/mm，D=22mm，D0=20mm。
4 图示为一种抽吸设备。水平管出口通大气，当
水平管内液体流量达到某一数值时，处于面积 为A1处的垂直管子将从液箱内抽吸液体。液箱 表面为大气压力。水平管内液体（抽吸用）和
液压流体力学基础
习题
1 如图液压缸直径D=150mm，柱塞直径 d=100mm，液压缸中充满油液，如果 柱塞上（图a）和缸体上（图b）作用 力为50000N，不计油液自重所产生的 压力，求液压缸中液体的压力。
2 如图所示，已知容器A中液体的密度
A=900kg/m3，容器B中液体的密度 B=1.2×103kg/m3，zA=200mm，