【2017年整理】空穴现象和液压冲击

【2017年整理】空穴现象和液压冲击 空穴现象和液压冲击 在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产生气泡的现象，称为空穴现象。 在液压系统中，由于某种原因，液体压力在一瞬间会突然升高，产生很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。 一、油液的空气分离压和饱和蒸气压 1、过饱和状态 在一定的温度下，如压力降低到某一值时，过饱和的空气将从油液中分离出来形成气泡，这一压力值称为该温度下的空气分离压。 当液压油在某温度下的压力低于某一数值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸气气泡，这时的压力称为液压油在该温度下的饱和蒸气压。 一般来说，液压油的饱和蒸气压相当小,比空气分离压小得多，因此，要使液压油不产生大量气泡，它的压力最低不得低于液压油所在温度下的空气分离压。 2、空穴现象举例 1)、节流口处的空穴现象 2)、液压泵的空穴现象 液压泵吸油管直径太小时、或吸油阻力太大、或液压泵转速过高。 由于吸油腔压力低于空气分离压而产生空穴现象。 形成气泡 , 危害:这些气泡随着液流流到下游压力较高的部位时，会因承受不了高压而破灭，产生局部的液压冲击，发出噪声并引起振动，当附着在金属 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面上的气泡破灭时，它所产生的局部高温和高压会使金属剥落，使表面粗糙，或出现海绵状的小洞穴。 , 这种固体壁面的腐蚀、剥蚀的现象称为气蚀。 3、减小空穴现象的措施 在液压系统中的任何地方，只要压力低于空气分离压，就会发生空穴现象。为了防止空穴现象的产生，就是要防止液压系统中的压力过度降低，具体措施有: (1)减小流经节流小孔前后的压力差，一般希望小孔前后压力比小于3.5。 (2)正确设计液压泵的结构参数，适当加大吸油管内径。 (3)提高零件的抗气蚀能力，增加零件的机械强度，采用抗腐蚀能力强的金属材料，减小零件表面粗糙度等。 二、液压冲击 1、液压冲击产生的原因 当阀门K瞬间关闭时，管道中便产生液压冲击液压冲击的实质主要是管道中的液体因突然停止运动而导致动能向压力能的瞬时转变。 另外液压系统中运动着的工作部件突然制动或换向时，由工作部件的动能将引起液压执行元件的回油腔和管路内的油液产生液压激振，导致液压冲击。 液压系统中某些元件的 动作不够灵敏，也会产生液压冲击，如系统压力突然升高，但溢流阀反应迟钝，不能迅速打开时，便产生压力超调。也即液压冲击。 如图所示，有一较大的容腔(如液压缸或蓄能器)和在另一端装有阀门的管道相连，容腔的体积较大，认为其中的压力p是恒定的，阀门开启时，管道内的液体以流速v流过当不考虑管中的压力损失时，即均等于p。 2、液体突然停止运动时产生的液压冲击 在前图中，设管道的截面积为A，长度为l，管道中液流的流速为v，密度为ρ。当管道的末端突然关闭时，液体立即停止运动。根据能量转化和守衡定律，液体的动能ρAlv2/2转化为液体的弹性能Al?p2/(2K ’)，即 ρAlv2/2 = Al?p2/(2K ’) 所以 上式中， ?p为液压冲击时压力的升高值;K ’为液体的等效体积弹性模量;c为冲击波在管道中的传播速度。 上式中， K 为液体的体积弹性模量;d为管道内径;δ为管道壁厚;E为管道材料的弹性模量;冲击波在管道中的液压油内的传播速度c一般约为890, 1270m/s。 完全冲击与非完全冲击:当阀门关闭时间t小于压力波来回一次所需的时间tc(临界关闭时间)的情况，即t < tc ( tc = 2l/c)，称为完全冲击，否则，称为非完全冲击。 非完全冲击时引起的压力峰值比完全冲击时的低，按下式计算 5、运动部件制动时产生的液压冲击 设总质量为?M的运动部件在制动时的减速时间为?t，速度的减小值为?v，液压缸的有效工作面积为A，则根据动量定理可近似地求得系统中的冲击压力? p，因 所以 6、减小液压冲击的措施 由以上分析可知，采取以下措施可减小液压冲击: ?使直接冲击变为间接冲击，这可用减慢阀的关闭速 度和减小冲击波传递距离来达到。 ?限制管道中油液的流速v。 ?用橡胶软管或在冲击源处设置蓄能器，以吸收液压冲击的能量。 ?在容易出现液压冲击的地方，安装限制压力升高的安全阀。 2003-2004高二(理)物理 单元测试 部编版二年级下册第二单元测试题部编版二年级下册第二单元测试卷部编版二年级下册第二单元测试部编版二年级下册语文第二单元测试卷人教版七年级下册英语单元测试卷 题 一、选择题: 1、关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是: ( ) A(磁感线只能形象地描述各点磁场的方向;B(磁极之间的相互作用是通过磁场发生的; C(磁感线是磁场中客观存在的线; D(磁感线总是从磁体的北极出发、到南极终止。 2、关于磁感线下列说法正确的是:( ) A.磁体外部的磁感线是从磁体北极出来，进入磁体南极;而在磁体内部是南极指向北极; B.沿磁感线方向，磁场越来越弱; C.所有的磁感线都是闭合的; D.磁感线与电场线一样不能相交; 3、如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是: ( ) × × × × × × × ? ? ? ? ? F B × ×F× × × ×I ? ? ? ? ?I × × × × × × B ? ?F? ? B I F I × × × × × × × ? ? ? ? ? B A B C D 4、下列关于磁电式电流表的说法中不正确的是: ( ) A(磁电式电流表只能测定电流的强弱，不能测定电流的方向; B(其内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的; C(磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成正比; D(磁电式电流表的优点是灵敏度高，缺点是允许通过的电流很弱。 5、如图所示，闭合导线圆环被一绝缘细线悬挂着，条形磁铁和导线圆环在同一平面内，当 导线圆环中通以如图所示的电流瞬间，导线圆环将 ( ) A(a向里，b向外转动，同时向磁铁靠近 B(a向外，b向里转动，同时向磁铁靠近 C(a向里，b向外转动，同时远离磁铁 D(a向外，b向里转动，同时远离磁铁 6、一个运动电荷通过某一空间时，没有发生偏转，那么这个空间是否存在电场或磁场，下列说法正确的是: ( ) A、一定不存在电场 B、一定不存在磁场 C、一定存在磁场 D、可能既存在磁场，又存在电场 7、关于带电粒子所受洛仑兹力F、磁感强度B和粒子速度v三者方向间关系，下列说法正确的是: ( ) A、F、B、v三者必定均保持垂直 B、F必定垂直B、v，但B不一定垂直v C、B必定垂直于F、v，但F不一定垂直于v D、v必定垂直于F、B，但F一定垂直于B 8、如图所示，α粒子和质子从匀强磁场中同一点出发，沿着与磁感强度垂直的方向以相同的 初速度v反向运动(若磁场足够大，则它们可能相遇时所走的路程之比是 [ ] A(1?1 B(1?2 C(2?1 D(4?1 9、如图所示，对于通电长直螺线管，下述结论正确的是 [ ] A(其内部可看作是匀强磁场，磁感线平行且等距，磁感强度大小、方向不变 高二(理)物理单元测试题(磁场)5 B(其效果相当于条形磁铁，磁感线从N极指向S极 C(螺线管在通电过程中会产生收缩形变效果 D(以下结论都不对 10、电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则:( ) 0 A(磁场对电子的作用力始终不变; B(磁场对电子的作用力始终不做功; C(电子的动量始终不变; D(电子的动能时刻在改变。 11、在同一平面内有两根平行的通电导线a与b，关于它们相互作用力方向的判断，正确的 是 [ ] A(通以同向电流时，互相吸引( B(通以同向电流时，互相排斥( C(通以反向电流时，互相吸引( D(通以反向电流时，互相排斥( 12、条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，如图所 示(图中只画出棒的截面图)(在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间，可能产生的情况是 [ ] A(磁铁对桌面的压力减小( B(磁铁对桌面的压力增大( C(磁铁受到向左的摩擦力( D(磁铁受到向右的摩擦力( 13、如图所示，三个质子1，2，3，分别以大小相同、方向如 图 所示的初速度v1，v2和v3经过平板MN上的小孔o射入匀强磁 场，磁场方向垂直于纸面向里，整个装置放在真空中，不计重 力(则这三个粒子在磁场中运动后打到平板MN上的位置到小孔 o的距离s1，s2，s3关系正确的是 [ ] A(s1,s2,s3 B(s1,s2,s3 C(s1=s2,s3 D(s1=s3,s2 14、长方体金属块放在匀强磁场中，有电流流过金属块，如图，则:( ) A、金属块上下表面电势相等 B、金属块上表面电势高于下表面电势 C、金属块上表面电势低于下表面电势 D、无法判断上下表面电势高低 高二(理)物理单元测试题(磁场)6 2003-2004高二(理)物理单元测试题 班级______姓名__________座号______ 时间:90分钟 出题:张德忠 一、选择题: 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 选项 二、填空题: 15、(在倾角为30?的光滑斜面上垂直放置一根长为L、质量为m的直导体棒，一匀强磁场 垂直于斜面向下，如图所示，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静 止在斜面上，则磁感应强度的大小为B= 。mg/2IL 16、如图所示，在x轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场，电子从O点射入磁场，其初速 度υ与x轴成30?角，该电子经过x轴时的位置是 ，在磁场中运动的时间 为 。 mv/Bq 17、一束带电粒子流从小磁针上方平行于小磁针方向从左向右飞过,结果小磁针北极向纸内 可以判断这束带电粒子带___________电荷。 转动, 18、如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场磁感强 度B=0.5T，两板间 距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v= _________m/s，a是电源的 极。 三、论述题: 6-419、电子以1.6×10m/s速率垂直射入B=2.0×10T的匀强磁场中，求电子做圆周运动的 轨道半径和周期 高二(理)物理单元测试题(磁场)7 、在磁感应强度为B的匀强磁场中，垂直磁场方向放入一段长为L的通电导线，单位长20 度导线中有n个自由电荷，每个电荷的电量为q，每个电荷定向移动的速度为υ，试用通电导线所受的安培力等于运动电荷所受洛仑兹力的总和，证明单个运动电荷所受的洛仑兹力f=qυB。 21、已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1.5 T，D形盒的半径为R= 60 cm， 4两盒间电压u=2×10 V，今将α粒子从近于间隙中心某处向D形盒内近似等于零的初速度，垂直于半径的方向射入，求粒子在加速器内运行的时间的最大可能值. 20、解:如图，长为L的导体，电流强度I，则其所受的磁场力为F=BIL(3分) m 由电流强度的微观表达式可得I=ngvs(3分) FBLngsvm 导体中的总自由电子数N=nsL(1分)(2分) F,,,BqvNnLs 21、解析:带电粒子在做圆周运动时，其周期与速度和半径无关，每一周期被加速两次， 每次加速获得能量为qu，只要根据D形盒的半径得到粒子具有的最大能量，即可求 出加速次数，进而可知经历了几个周期，从而求总出总时间. 粒子在D形盒中运动的最大半径为R 则R=mv/qBv=RqB/m ,mm 12222mv,BqR/2m则其最大动能为E= kmm222粒子被加速的次数为n=E/qu=BqR/2m-u km 则粒子在加速器内运行的总时间为: 222TBqRmBR,,-5t=n? =4.3×10 s ,,,22muqB2u, 高二(理)物理单元测试题(磁场)8 高二(理)物理单元测试题(磁场)9