液压传动201303流体

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1、液压传动之流体力学贾宝贤5687026FluidMechanics1第三章液压流体力学基础基本概念流体：液体和气体的总称，基本特征是没有一定的形状，具有流动性。流动性：流体在一个微小的剪切力作用下就能够连续不断地发生变形，只有在外力作用停止后变形才能停止。静止时没有剪切应力，有剪切应力时不能静止。流体力学：研究流体的相互作用以及流体与其相接触的固体之间的相互作用。2第三章液压流体力学基础第一节液体静力学第二节液体动力学第三节管道中液流的特性第四节孔口和缝隙液流第五节气穴现象第六节液压冲击3§3-1液体静力学研究液体静止状态时的平衡规律及其应用。一、液体的静压力及其特性静

2、止液体中各质点之间存在着相互挤压的力，叫做内法力，又叫压力(静压力)p。作用方向总是沿着法线向内的。液体的压力有如下重要性质：静止液体内任意点处的压力在各个方向上都相等。4二、重力作用下静止液体中的压力分布（一）静压力基本方程距液面h深处任意点的压力p为液体静压力分布有如下特征：静止液体内任一点的压力由两部分组成：液面上的压力p0和液柱重力所产生的压力γh。静止液体内的压力p随液体深度h线性递增。同一液体中，离液面深度相等的各点压力相等。液面压力液体重度距液面深度5（二）静压力基本方程的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

3、。但是两种能量形式之间可以相互转换。z(3-4)6三、压力的表示方法及单位（一）压力的表示方法根据度量基准的不同，压力有两种表示方法：以绝对零压力作为基准所表示的压力，称为绝对压力；以当地大气压力为基准所表示的压力，称为相对压力。绝对压力与相对压力之间的关系如图3-3所示。7压力的表示方法①绝对压力：以绝对零压力为基准算起的压力②相对压力：以大气压力为基准测得的压力，又叫表压力相对压力＝绝对压力－大气压力③真空度＝－相对压力＝大气压力－绝对压力④绝对压力＝大气压力＋相对压力8（二）压力的单位国际标准为帕：1Pa=1N/m2工程中沿用巴：1bar=105Pa工程大气压：1

4、0m水柱高1at=γ水h=9800×10=98000N/m2=0.98bar工程大气压：76cm汞柱高1atm=γ汞h=133280×0.76=101300N/m2=1.013bar例3-1程中沿用巴：1bar=105Pa9例3-1例3-1图3-4所示，一充满油液的容器，作用在活塞上的力为F=1000N，活塞面积A=10-3m2，忽略活塞质量。求活塞下方深度为h=0.5m处的压力。油液的密度ρ=900kg/m3。10四、帕斯卡原理在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体中所有各点。这就是帕斯卡原理，或称静压传递原理。帕斯卡原理是液压传动的一个基本原理。11

5、四、帕斯卡原理在密闭容器中，外力在静止液体中产生的压力变化，将以等值向液体中各点传递。在液压传动中，液体的自重γh比外力产生的压力小得多，可以忽略不计。此时，忽略重力的影响，则可以认为在静止液体中，各处的压力相等。12五、静压力对固体壁面的作用力不计液体自重，则液体的静压力处处相等。即作用于固体壁面上的压力是均匀分布的。也就是说：作用在曲面各点的压力大小相等、方向沿各点的法向。曲面在某一方向上所受的液压力F等于压力p与曲面在该方向的垂直投影面积A的乘积P一定时，F只与投影面积大小有关，而与曲面的形状无关。13例3-1求图示液压缸筒中右半筒在x轴正方向的作用力Fx解：作用

6、力的方向：x的正方向，该方向垂直投影面积，即液压缸右半筒在与x轴垂直的投影面上的投影面积—轴截面积A影=2rl所以，Fx=p·A影=2rlp球内沿x正方向的作用力Fx=p·A影=pπr214前面内容回顾一、液压基本参数与机械基本参数之间的关系：1、流量与速度之间的关系：q=vA2、压力与力之间的关系：p=F/A3、功率之间的关系：P=pq=Fv二、液体的粘度及其单位：1、动力粘度：Pa·S2、运动粘度：m2/S、St、cSt,1m2/S=104St，1St=100cSt三、压力的单位：Pa、MPa、bar、at、atm1Pa=1N/m2,1bar=0.1MPa=105P

7、a1at1atm四、流量的单位：m3/min，l/min，m3/s，l/s五、压力的表示方法：1、绝对压力：2、相对压力：=绝对压力—大气压力3、真空度：=大气压力—绝对压力15§3-2液体动力学主要讨论液体流动时的运动规律、能量转换和流动液体对固体壁面的作用力等问题，具体要介绍四个基本方程—连续方程、运动方程、能量方程和动量方程。16一、基本概念（一）理想液体、恒定流动和一维流动1.理想流体：无粘性、不可压缩。2.恒定流动(定常流动)：各点处的压力、速度、密度等物理参数都不随时间变化。17一、基本概念3.一维流动：当液体整个浪作线形