四、计算题(共50分)
1.有两个高均为200mm,直径分别为150mm和155mm的同心圆筒,两圆筒间充满了动力粘度为1.147Pa•s的油,若外圆筒保持静止,内筒以12转/分的角速度旋转,为克服筒面的粘滞阻力,问需加在内筒上的力矩是多少?(6分)
2.图示为在等截面水管A、B两点处接一U型管差压计,差压计内的工作介质为相对密度为0.8的油,当水在管内流动时,测得Δh=200mm,h1=300mm,h2=600mm,试求A、B两点的压差,并判断水在管内的流动方向。(8分)
3.管路AB在B点处分为BC和BD两分支,已知dA=450mm,dB=300mm,dC=200mm,dD=150mm,
vA=2m/s,vC=4m/s,试求vB、vD.(6分)
4.参见图示,d1=150mm,d2=75mm,l=2.4m,水流量qv=0.02m3/s,p2-p1=11.77×103Pa.
(1)若1-2间的阻力损失表示为ζ ,试求ζ值。
(2)求水银差压计中的读数h.(10分)
5.如图所示,管路直径d=25mm,管长l1=8m,l2=1m,水箱水面与喷咀口之间的距离H=5m,喷咀口直径d0=10mm,管道入口ζ1=0.5,弯头ζ2=0.1,喷咀出口ζ3=0.1,沿程λ=0.03,试求喷咀出口流速v0和喷水高度h.(12分)
6.环境温度为t0=27℃,绝对压强p0=105Pa,在汽油机吸气过程中,汽化器喉部绝对压强为p=88kPa,已知喉部截面积A=4cm2,试按不可压缩和绝热可压缩两种方法计算:
(1)喉部空气流速;(2)发动机进汽的质量流量。(8分)
(空气气体常数R=287)