第二章-液压油与液压流体力学基础.ppt

第二章液压液与液压流体力学基础（一）密度单位体积液体的质量称为液体的密度，通常用“ρ”表示式中：V——液体的体积，单位为m3；m——液体的质量，单位为kg。（二）液体的可压缩性液体受压力作用而使体积减小的性质称为液体的可压缩性。通常用体积压缩率来表示： 物理意义：单位压力变化下的体积相对变化量。式中k——液体的体积压缩率；V——液体的体积；ΔV0——体积变化量；Δp——压力增量。k的倒数称为液体的体积弹性模量，以K表示：（三）液体的粘性1、粘性的意义液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力会阻碍其分子的相对运动，即具有一定的内摩擦力，这种性质称为液体的粘性。2、粘度粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。⑴动力粘度动力粘度又称绝对粘度§2-2液体静力学静止液体的压力称为静压力。二、重力作用下静止液体中的压力分布重力作用下的静止液体，其压力分布有如下特征：⑴静止液体内任一点处的压力都由两部分组成：一部分是液面上的压力po，另一部分是该点以上液体自重所形成的压力，即ρg与该点离液面深度h的乘积。当液面上只受大气压力pa作用时，则液体内任一点处的压力为：绝对压力=大气压力+相对压力真空度=大气压力-绝对压力压力的常用单位为Pa（帕，N/㎡）、MPa（兆帕，N/㎜2），bar（巴）常用压力单位之间的换算关系为：1MPa=106Pa，1bar=105Pa。1atm(标准大气压）≈1bar=105Pa四、静止液体内压力的传递在密闭容器内，施加于静止液体的压力将以等值传递到液体各点，这就是帕斯卡原理，或称静压力传递原理。曲面在某一方向上所受的液压力，等于曲面在该方向的投影面积和液体压力的乘积。流线：某一瞬间液流中一条条标志其质点运动状态的曲线。流线上各点的瞬时液流方向与该点切线方向重合。3.流量和平均流速单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为流量。流量以q表示，单位为m3/s或L/min。当液流通过微小的通流截面dA时，液体在该截面上各点的速度u可以认为是相等的，所以流过该微小断面的流量为?dq=udA则流过整个过流断面A的流量为二、连续性方程根据质量守恒定律ρ1v1A1=ρ2v2A2当忽略液体的可压缩性时，ρ1=ρ2，则得 v1A1=v2A2或写成q=vA=常数这就是液流的连续性方程。四、动量方程刚体力学动量定理指出，作用在物体上的外力等于物体在单位时间内的动量变化量，即：例如：求滑阀阀芯所受的轴向稳态液动力。二、液体流动时的压力损失（一）沿程压力损失二、液压冲击在液压系统中，由于某种原因，系统的压力在某一瞬间会突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。1．液压冲击产生的原因（1）阀门突然关闭或换向；（2）运动部件突然制动或换向；（3）某些液压元件动作失灵或不灵敏。三、能量方程（伯努利方程）1、理想液体微小流束的伯努利方程物理意义：在密闭管道内作恒定流动的理想液体，具有三种形式的能量即压力能、动能和位能，它们之间可以相互转化，但在管道内任一处，单位重量的的液体所包含的这三种能量的总和是一定的。2、实际液体的伯努利方程式中，hw为能量损失（单位重量液体所消耗的能量）。α1、α2是动能修正系数，其值与液体的流态有关，紊流时等于1，层流时等于2。∵实际液体具有粘性

∴液体流动时会产生内摩擦力，从而损耗能量

故应考虑能量损失hw，并考虑动能修正系数

伯努利方程应用实例液压泵吸油口处的真空度是油箱液面压力与吸油口处压力p2之差。液压泵吸油口处的真空度却不能太大.实践中一般要求液压泵的吸油口的高度h不超过0.5米.例题：如图所示，液压泵输出流量q=25L/min，吸油管直径d=25㎜，泵的吸油口距油箱液面的高度H=1m.设油的运动粘度ν=14.2㎜2/s,密度为ρ=900㎏/m3。空气分离压为过滤器的压力损失计算液压泵吸油口处的真空度。β1、β2——动量修正系数，β=实际动量/平均动量紊流时β=1，层流β=4/3。用于计算流动液流作用在固体壁面上的力由此得到壁面对恒定液流的作用力：上式表明：