汽车液压与气压传动 第3版 液压传动课件—演示文稿第二章：液压传动的流体力学基础.ppt

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1、第二章：液压传动的流体力学基础第一节：流体静力学基础第二节：流体动力学基础第三节：液体流动时的压力损失第四节：液体流经小孔和缝隙的流量第五节：液压冲击和空穴现象教学目标本章习题返回目录教学要点教学目标掌握汽车液压传动中流体静力学、流体动力学的基本知识。重点掌握连续性方程、伯努利方程和动量方程及其应用。掌握液体在流动时的压力损失和流经小孔、缝隙时的流量特性。了解液压冲击及气穴现象。为以后学习、分析、使用及设计液压传动系统打下必要的理论基础。返回本章教学要点知识要点掌握程度相关知识返回本章流体静力学知识掌握液体静压力的概念及特性,理解压力传递的原理及等压面的概念;熟练使用液体静力学方

2、程解决问题,掌握液体对固体壁面上作用力的计算压力的表示方法及其单位换算,绝对压力和相对压力的概念流体动力学知识理解流体动力学的基本概念,掌握流动液体的连续性方程、伯努利方程和动量方程,并能熟练应用液体静力学知识;液体的流动状态,流量和平均流速的概念;液体流动时的物质不灭定律、能量守恒定律和动量定理;微积分等数学知识液体在管道、小孔及缝隙中的压力-流量特性;流体压力损失及应用分析;影响泄漏的因素液体流动时的压力损失与小孔和缝隙流量理解两种流态和雷诺数的概念;会应用连续性方程、伯努利方程和动量方程分析流体在管道和小孔、缝隙中的压力损失及压力-流量特性液压冲击和空穴理解液压冲击和空穴产

3、生的原因及危害,掌握减小危害的方法液压技术发展现状及存在的问题第一节：流体静力学基础第一节：流体静力学基础液体静力学主要讨论的是液体在静止时的平衡规律以及这些规律在工程上的应用。这里所说的静止，是指液体内部质点之间没有相对运动，至于盛装液体的容器，不论它是静止的或是运动的，都没有关系。一、液体的压力；二、重力作用下静止液体中的压力分布；三、压力的表示方法和计量单位；四、静止液体内压力的传递；五、液体静压力作用在固体壁面上的力；返回本章第一节：流体静力学基础一、液体的压力液体单位面积上所受的法向力称为静压力。这一定义在物理学中称为压强，但在液压传动中习惯称为压力。静止液体的压力有如

4、下特性：(1)液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。(2)静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。第一节：流体静力学基础二、重力作用下静止液体中的压力分布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，另一部分是该点以上液体自重所形成的压力。第一节：流体静力学基础三、压力的表示方法和计量单位1.绝对压力：压力值以绝对真空基准来度量的。2.相对压力：压力值以大气压力为基准来度量的。又称表压力。3.真空度：绝对压力小于大气压力，差值为真空度。第一节：流体静力学基础三、压力的表示方法和计量单位例2-1如图2-3所示,容器内充满油液。已知油液密度ρ=900kg/m3,活塞

5、上的作用力F=10kN,活塞的面积A=1×10-2m2。假设活塞的重量忽略不计,试求活塞下方深度为h=0.5m处的压力。第一节：流体静力学基础四、静止液体内压力的传递在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体内各点。这就是静压力传递原理，或称帕斯卡原理。第一节：流体静力学基础四、静止液体内压力的传递第一节：流体静力学基础五、液体静压力作用在固体壁面上的力液体和固体壁面相接触时，固体壁面将受到总液压力的作用。第一节：流体静力学基础五、液体静压力作用在固体壁面上的力返回本节第二节：流体动力学基础第二节液体动力学基础本节主要讨论液体的流动状态、运动规律及能量转换等问题，具体

6、地说主要有连续性方程、伯努利方程和动量方程三个基本方程。这些都是液体动力学的基础及液压传动中分析问题和设计计算的理论依据。一、基本概念：二、连续性方程：三、伯努利方程：四、动量方程：返回本章第二节：流体动力学基础1.理想液体、恒定流动、一维流动理想液体：既无黏性又不可压缩的假想液体。恒定流动：液体流动时，任一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化，为恒定流动。一维流动：液体做线性流动。二维流动：液体做平面流动。第二节：流体动力学基础2.流线、流管和流束流线：流场中的一条条曲线,它表示在同一瞬时流场中各质点的运动状态。流线：在流场中画一不属于流线的任意封闭曲线,沿该封闭曲线上

7、的每一点作流线,由这些流线组成的表面为流管。流束：流管内的流线群称为流束。第二节：流体动力学基础3.通流截面、流量和平均流速通流截面：流束中与所有流线正交的截面称为通流截面。流量：单位时间内流过某通流截面的液体体积称为体积流量。第二节：流体动力学基础二、连续性方程在管中作稳定流动的理想液体，既不能增多也不能减少，即符合物质不灭定律。因此在单位时间内通过任意截面的液体质量一定是相等的，此即液体的连续性原理。第二节：流体动力学基础二、连续性方程第二节：流体动力学基础1.理想液体的能量