作業(yè)答案_緒論ppt課件

.,1.4如題1.4圖所示，為了進行絕緣處理，將導線從充滿絕緣涂料的模具中拉過。已知導線直徑為0.8mm，涂料的動力黏性系數(shù)=0.02Pas，模具的直徑為0.9mm，長度為20mm，導線的牽拉速度為50m/s。試求所需的牽拉力。,解：根據(jù)題意可知，導線和模具的間隙=0.05mm，因此，所需的牽拉力F,N,.,1.5某木塊底面積60cm40cm，質(zhì)量5kg，沿著一與水平面成20的涂有潤滑油的斜面下滑。油層厚度0.6mm，如以等速度U=0.84m/s下滑時，求油的動力黏性系數(shù)。,解：對平板進行受力分析，發(fā)現(xiàn)當黏性力T=Fs時，做等速運動,Pas,.,1.7一圓錐體繞其鉛垂中心軸作等速旋轉(zhuǎn)，如圖所示。已知錐體與固定壁間的距離=1mm,用=0.1Pas的潤滑油充滿間隙。當旋轉(zhuǎn)角速度=16rad/s，錐體底部半徑R=0.3m,高H=0.5m，試作用于圓錐的阻力矩。,解：如圖建立坐標，在距離原點h的地方取高度為dh的圓臺，在圓臺的側(cè)壁，線速度為,0,h,dh,側(cè)壁所受的粘性力為,粘性力產(chǎn)生的力矩為,.,對于整個錐體,Nm,.,1.8水在常溫下，壓強由5at增加至10at時，密度增加多少？,解：根據(jù)水的壓縮系數(shù),查表獲得當處于常溫下時，,m2/N,kg/m3,.,1.10如圖所示的采暖系統(tǒng)，由于水溫升高引起水的體積膨脹，為了防止管道和暖氣片的脹裂，特在系統(tǒng)頂部設(shè)置一膨脹水箱，使水的體積有膨脹余地。若系統(tǒng)內(nèi)的水的體積V=8m3，加熱后溫度差50，水的熱脹系數(shù)為0.0005-1，求膨脹水箱的最小體積。,鍋爐,散熱器,解：根據(jù)水的熱脹系數(shù),m3,.,補充圖示為壓力表校正器。器內(nèi)充滿壓縮系數(shù)為k=4.7510-10m2/N的油液。器內(nèi)壓強為105Pa時，油液的體積為200mL。現(xiàn)用手輪絲桿和活塞加壓，活塞直徑為1cm，絲桿螺距為2mm，當壓強升高至20MPa時，問需將手輪搖多少轉(zhuǎn)？,解：假設(shè)初始狀態(tài)時的體積為V=200mL，加壓以后，體積變化為V，前后的壓強差p=19.9106Pa,壓縮系數(shù),手輪搖的轉(zhuǎn)數(shù),ml,轉(zhuǎn),.,補充如圖，半球體半徑為R，它繞豎軸旋轉(zhuǎn)的角速度為，半球體與凹槽間隙為，槽面涂有潤滑油，試推證所需的旋轉(zhuǎn)力矩為,d,解：取d，對應(yīng)的弧長為Rd,弧長所在的微圓臺側(cè)面面積,對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑為,線速度為,產(chǎn)生的切應(yīng)力,微圓臺產(chǎn)生的黏性力為,微圓臺上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩為,.,旋轉(zhuǎn)力矩為,當然，此題也可使用選取其他坐標系進行求解,.,設(shè)有鉛垂圓柱形套管套在一鉛垂立柱上，管心鉛垂軸與柱心鉛垂軸線重合，兩者之間間隙充以某種液體（油），如圖所示。立柱固定，套管在自重的作用下，沿鉛垂方向向下作等速直線運動（間隙種的液體運動速度呈直線分布）。已知套管長度l0.2m，重量G=1.96N,內(nèi)徑d=0.05m，套管與立柱徑向間隙=0.0016m，液體的黏度=9.8Pas。試求圓柱形套管下移速度。,解：當套管作等速直線運動時，根據(jù)力學平衡,m/s,.,一底面積為4045cm2、高為1cm的平板，質(zhì)量為5kg，沿著涂有潤滑油的斜面向下作等速運動，如圖所示。已知平板運動速度v=1m/s，油層厚度=1mm，由平板所帶動的油層的運動速度呈直線分布。試求潤滑油的粘度值。,解：當平板作等速運動時，根據(jù)力學平衡,Pas,.,上下兩平行圓盤，直徑均為d，間隙為，其間隙間充滿黏度為的液體。若下盤固定不動，上盤以角速度旋轉(zhuǎn)時，試寫出所需力矩M的表達式。,解：在圓盤半徑為r處取dr的圓環(huán)，如圖,其上面的切應(yīng)力,則所需力矩,所需總力矩,.,黏度=3.9210-2Pas的黏性流體沿壁面流動，距壁面y處的流速為v=3y+y2（m/s），試求壁面的切應(yīng)力.,N,.,如圖有一寬淺的矩形渠道，其流速分布可由下式表示式中,g為重力加速度；為水的運動粘度。當水深h=0.5m時，試求：(1)切應(yīng)力的表達式;(2)渠底(y=0)，水面(y=0.5)處的切應(yīng)力，并繪制沿鉛垂線的切應(yīng)力分布圖。,解:(1)根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定理,(2)根據(jù)的分布規(guī)律，當y=0時,Pa,當y=0.5時,Pa,切應(yīng)力分布如圖所示,.,如圖有一圓管，其水流流速分布為拋物線分布式中,g為重力加速度,為水的運動粘度。當半徑r0=0.5m時，試求(1)切應(yīng)力的表達式;(2)計算r=0和r=r0處的切應(yīng)力,并繪制切應(yīng)力的分布圖;(3)用圖分別表爾圖中矩形液塊A,B,C經(jīng)過微小時段dt后的形狀以及上下兩面兩面切應(yīng)力的方向。,解:(1)根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定理,(2)根據(jù)的分布規(guī)律，當r=0時,當r=r0時,Pa,切應(yīng)力分布如圖所示,(3)經(jīng)過微小時段dt后，根據(jù)速度的分布，可知液塊的速度和應(yīng)力分布，如圖,A,B,C,.,由內(nèi)外兩個圓筒組成的量測液體粘度的儀器如圖所示，兩筒之間充滿被測液體。內(nèi)筒半徑r1，外筒與轉(zhuǎn)軸連接，其半徑為r2，旋轉(zhuǎn)角速度為。內(nèi)筒懸掛于一金屬絲下，金屬絲上所受的力矩M可以通過扭轉(zhuǎn)角的值確定。外筒與內(nèi)筒底面間隙為，內(nèi)筒高度H，試推導所測液體動力黏度的計算式。,H,r1,r2,解:側(cè)壁上受到的切應(yīng)力,黏性力為,力矩為,底面上受到的切應(yīng)力(選取距離中心為r)的微圓環(huán),底面上受到黏性力的總力矩為,黏性力為,微力矩為,.,根據(jù)題意,.,一極薄平板在動力黏度分別為1和2兩種油層界面上以u=0.6m/s的速度運動，如圖所示。1=22，薄平板與兩側(cè)壁