第1章 液压流体力学基础ppt课件.ppt

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1、第1章液压流体力学基础1.1工作介质1.2流体静力学1.3流体运动学和动力学方程1.4管道流动1.5孔口流动1.6瞬变流动1第一节工作介质提出的要求可压缩性粘性润滑性安定性防锈和抗腐蚀性抗泡沫性抗乳化性洁净性相容性阻燃性一.液压传动介质23防锈。防止液压元件所用各种金属的锈蚀。45工作介质的种类难燃液压油含水液压液水—乙二醇液合成液压液磷酸酯液6几种国产液压油的质量指标7一般的液压油的密度8液体的可压缩性9一般情况下，工作介质的可压缩性对液压系统性能影响不大，但在高压下或研究系统动态性能及计算远距离操纵的液压机构时，则必须予以考虑。温度升高K值（液体

2、体积模量）减小压力升高K值（液体体积模量）增大液体的可压缩性10液体在外力作用下流动时，分子间内聚力的存在使其流动受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，这一特性称为液体的粘性11静止液体不呈现粘性层间切应力12又称条件粘度。13粘度随温度变化越小，其粘温特性越好。14国产液压油粘度温度曲线15第二节1617一静压力及其特性静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力液体静压力有两个重要特性液体静压力，其方向和该面的内法线方向一致。这是由于液体质点间的内聚力很小，不能受拉只能受压。静止液体内任一点所受的压力在各个方向上都相等。181920静压力基本方程的物

3、理意义21物理意义静止液体内任何一点具有压力能和位能两种能量形式，且其总和保持不变。即能量守恒。但两种能量可以互相转换。2223帕斯卡定律－－静压传递原理242526绝对压力、相对压力和真空度之间的关系真空度=大气压力-绝对压力2728静压力对固体壁面的作用力29思考题1．压力有哪几种表示方法？液压系统的压力与外负载有什么关系?表压力是指什么压力?答：（1）压力有两种表示方法：绝对压力和相对压力。（2）液压系统的压力与外负载的关系是：外负载越大，液压系统的压力就越高；反之，外负载越小，液压系统的压力就越低。（3）表压力是指相对压力。30例1-231第

4、三节流体运动学和流体动力学流体的连续性方程、能量方程和动量方程是流体运动学和流体动力学的三个基本方程。气体流速比较低(v<5m/s)时，气体和液体的这三个基本方程完全相同32一基本概念（一）理想流体恒定流动和一维流动理想流体---既无粘性又不可压缩的液体称为理想流体。实际流体——既有粘性又可压缩的液体称为实际流体。恒定流动---液体流动时，如液体中任何一点的压力、速度和密度等运动参数都不随时间而变化，则称之为恒定流动，也称定常流动。非恒定流动---只要压力、速度或密度中有一个参数随时间变化，则为非恒定流动，也称非定常流动。33研究静态时---可认为液

5、体作恒定流动研究动态时---必须按非恒定流动一维流动---当液体整个作线性流动时。二维或三维流动---当液体作平面或空间流动时。一维流动要求液体截面上各点处的速度矢量完全一致。34（二）流线、流管和流束流线---是某一瞬时液流中一条条标志其质点运动状态的曲线，在流线上各点处的瞬时液流方向与该点的切线方向重合。对于恒定流动，流线形状不随时间变化。流线不能相交，也不能转折，它是一条条光滑的曲线流管---流线组成的表面称为流管。35流束：如果通过某截面A上所有各点画出流线，这些流线的集合构成流束。流束的特性：稳定流动时，流束的形状不随时间改变；流体质点不能

6、穿过流束表面流入或流出；流束是一个物理概念，具有一定的质量和能量；微小流束：通流截面无限小时的流束为微小流束，由于微小流束的横断面很小，所以在此截面上各点的运动参数可视为相同。36（三）通流截面、流量和平均流速通流截面---流束中所有流线正交的截面，即与流体流动方向垂直的横截面，也叫过流断面。流量---单位时间内流过某通流截面的液体体积称为流量。q=V/t平均流速v=q/A关于平均流速：由于液体具有粘性，过流断面上各点液体的速度不尽相同。所以，通常以过流断面上的平均流速来代替实际流速。373839404142连续性方程例题43能量方程（伯努利方程）能

7、量方程（伯努利方程）444546474849505152能量损失也用平均能量损耗来处理53文丘里流量计，或称文氏管流量计文丘里流量计是一种节流式流量计，使用时将测速管径先做成逐渐缩小而后又做成逐渐扩大，以减小流体流过时的机械能损失。文氏管流量计优点：能量损失小，压头损失约为测得压头的10％文氏管流量计缺点：各部分尺寸都有严格要求，加工需要精细，因而造价较高。54例1-4推导文丘利流量计的流量公式不计能量损失取修正系数5556联立三方程求解，得575859液压泵吸油口处的真空度由三部分组成：把油液提升到高度h所需的压力，将静止液体加速到v2所需的压力和

8、吸油管路的压力损失。60伯努利方程应用举例361626364动量修正系数动量修正系数β等于实际动量与按平均流