液压流体力学基础01

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1、《液压技术基础》交通与车辆工程学院周长城上堂课内容回顾•油液如何分类？•油液的运动粘度，动力粘度和恩氏粘度以及它们之间的换算关系？•温度、压力对粘度的影响？其表达式？•油液的选择、使用应注意那些？。山东理工大学交通与车辆学院1/3２第三节液体静力学基础液体静力学主要是讨论液体静止时的平衡规律以及这些规律的应用。所谓“液体静止”指的是液体内部质点间没有相对运动，不呈现粘性。一、液体的压力作用在液体上的力有两种，即质量力和表面力。质量力：单位质量液体受到的质量力称为单位质量力，在数值上等于加速度。表面力：是与液体相接触的其它物体（如容器或其它液体）作用在液体上的力，这是外力

2、；也可以是一部分液体作用在另一部分液体上的力，这是内力。山东理工大学交通与车辆学院2/3２单位面积上作用的表面力称为应力，它有法向应力和切向应力之分。当液体静止时，液体质点间没有相对运动，不存在摩擦力，所以静止液体的表面力只有法向力。液体内某点处单位面积△A上所受到的法向力△F之比，称为压力p（静压力），即FplimA0A由于液体质点间的凝聚力很小，不能受拉，只能受压，所以液体的静压力具有两个重要特性：1.液体静压力的方向总是作用在内法线方向上；2.静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。山东理工大学交通与车辆学院3/3２二、液体静压力基本方程有一垂直

3、小液柱，在平衡状态下，有p△A=p0△A+FG，这里的FG即为液柱的重量FG=ρgh△A,所以有p=p0+ρgh山东理工大学交通与车辆学院4/3２液体静压力分布特征：(a)一部分是液面上的压力p0;另一部分是ρg与该点离液面深度h的乘积。(b)同一容器中同一液体内的静压力随液体深度h的增加而线性地增加。(c)连通器内同一液体中深度h相同的各点压力都相等。由压力相等的组成的面称为等压面。在重力作用下静止液体中的等压面是一个水平面。山东理工大学交通与车辆学院5/3２三、压力表示方法压力的表示法有两种：绝对压力和相对压力。绝对压力－是以绝对真空作为基准所表示的压力；相对压力－

4、是以大气压力作为基准所表示的压力。由于大多数测压仪表所测得的压力都是相对压力，故相对压力也称表压力。绝对压力与相对压力的关系为绝对压力＝相对压力＋大气压力如果液体中某点处的绝对压力小于大气压,这时在这个点上的绝对压力比大气压小的部分数值称为真空度。即真空度＝大气压－绝对压力山东理工大学交通与车辆学院6/3２绝对压力、相对压力和真空度的相对关系p>pa相表对压pa压力力绝真对空p

5、Pa山东理工大学交通与车辆学院7/3２例题：山东理工大学交通与车辆学院8/3２四、静止液体内压力的传递帕斯卡定律根据静压力基本方程(p=p0+ρgh)，盛放在密闭容器内的液体，其外加压力p0发生变化时，只要液体仍保持其原来的静止状态不变，液体中任一点的压力均将发生同样大小的变化。这就是说，在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到各点。这就是静压传递原理或称帕斯卡原理。山东理工大学交通与车辆学院9/3２五、液体对容器壁面的作用力曲面上液压作用力在某一方向上的分力，等于静压力与曲面在该方向的垂直面内投影面积的乘积。山东理工大学交通与车辆学院10/3２例题思考：为

6、什么油罐容器一般是圆形的？山东理工大学交通与车辆学院11/3２第四节液体动力学基础一、基本概念理想液体：既无粘性又不可压缩的液体称为理想液体。定常流动：液体流动时，若液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，则这种流动就称为定常流动。否则，只要压力、速度和密度有一个量随时间变化，则这种流动就称为非定常流动。一维流动：当液体整个作线形流动时，称为一维流动。迹线：流动液体的某一质点在某一时间间隔内在空间的运动轨迹。山东理工大学交通与车辆学院12/3２流线：表示某一瞬时，液流中各处质点运动状态的一条条曲线。在此瞬时，流线上各质点速度方向与该线相切。在定常流动时，流线不

7、随时间而变化，这样流线就与迹线重合。由于流动液体中任一质点在其一瞬时只能有一个速度，所以流线之间不可能相交，也不可能突然转折。山东理工大学交通与车辆学院13/3２流管：在流动空间中，任意画一不属流线的封闭曲线，沿经过此封闭曲线上的每一点作流线，由这些流线组合的表面称为流管。流束：流管内的流线群称为流束。流管和流束山东理工大学交通与车辆学院14/3２通流截面：流束中与所有流线正交的截面称为通流截面。截面上每点处的流动速度都垂直于这个面。平行流动：流线彼此平行的流动。缓变流动：流线夹角很小或流线曲率半径很大的流动。平行流动和缓变流动都可算是一