第2章 液压流体力学基础卓幻灯片.pptVIP

第2章 液压流体力学基础 本章 学习目标 了解液压油的物理性质、粘温关系 掌握液体静压力基本方程和流体三大方程 掌握管路内压力损失的计算方法 了解液压冲击和气穴现象 2.1 工作介质 2.1.1 工作介质使用种类和要求 液压工作介质的种类 按抗燃烧特性可分为两大类：一类为矿物油系；一类为不燃或难燃油系。 大多数设备的液压系统采用是矿物油系 。 液压传动中广泛采用石油基液压油作为工作液体，特殊情况下可采用抗燃液压油。 不燃或难燃油系可分为水基液压油和合成液压油两种。 常用的液压油种类见表2－1。 表2-1 液压系统工作介质分类 2.1.1 工作介质使用种类和要求 2.1.2 工作介质的物理性质 2.1.2 工作介质的物理性质 2.1.2 工作介质的物理性质 式中： 是比例常数，称为粘性系数或动力粘度。 2.1.2 工作介质的物理性质 液体的粘性大小可用粘度来表示。粘度的表示方法有：动力粘度μ、运动粘度ν、相对粘度。 2.1.2 工作介质的物理性质 运动粘度：液体动力粘度与液体密度之比。 2.1.2 工作介质的物理性质 （3）相对粘度：又称条件粘度。它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。可分为恩氏粘度、赛氏粘度SSU、雷氏粘度Re等。 2.1.2 工作介质的物理性质 3）粘度的影响因素 2.1.4 液压工作介质的选择 总之，选择液压油时一是考虑液压油的品种，二是考虑液压油的粘度。 2.1.5 工作介质的污染及控制 液压油使用一段时间后会受到污染，常使阀内的阀芯卡死，并使油封加速磨耗及液压缸内壁磨损等。 2.2 液体静力学 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，称为压力p（静压力）. 即 2.2 液体静力学 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： 2.2 液体静力学 2.2.2 静止液体中的压力分布（静压力基本方程） 2.2 液体静力学 液体静力学基本方程说明什么问题： （1） 静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的压力Po和液体重力所产生的压力ρgh之和。 （2） 液体中的静压力随着深度h而线性增加。 （3）在连通器里，静止液体中只要深度h相同其压力都相等。由压力相等的组成的面称为等压面。 2.2 液体静力学 2.2.3 压力的表示方法和单位 2.2 液体静力学 压力的单位 我国法定压力单位为帕斯卡，简称帕，符号为Pa，1Pa = 1 N/m2。由于Pa太小，工程上常用其倍数单位兆帕（MPa）来表示 1MPa = 106 Pa 压力单位及其它非法定计量单位的换算关系: 1at（工程大气压）=1kgf/cm2=9.8×104 Pa 1mH2O(米水柱)=9.8×103 Pa 1mmHg(毫米汞柱)=1.33×102 Pa 1bar(巴) = 105 Pa≈1.02kgf/cm2 2.2 液体静力学 例2.1 如图所示，容器内盛油液。已知油的密度?=900kg/m3，活塞上的作用力F=1000N，活塞的面积A=1×10-3m2，假设活塞的重量忽略不计。问活塞下方深度为h=0.5m处的压力等于多少？ 2.2 液体静力学 图所示建立了一个很重要的概念，即在液压传动中工作的压力取决于负载，而与流入的流体多少无关。 2.2 液体静力学 2.2.5 静压力对固体壁面的作用力 2.2 液体静力学 2、压力作用在曲面上 液体对固体壁面的作用力 液体对固体壁面的作用力 液体对固体壁面的作用力 2.3 液体动力学 研究内容: 研究液体运动和引起运动的原因，即研究液体流动时流速和压力之间的关系（或液压传动两个基本参数的变化规律） 2.3.1 基本概念 2.3.1 基本概念 单位时间内流过某通流截面液体体积。 2.3.1 基本概念 液压缸的运动速度 2.3.1 基本概念 2.3.1 基本概念 2.3.1 基本概念 雷诺数物理意义：液流的惯性力对粘性力的无因次比。雷诺数大，惯性力起主导作用，液体处于紊流；雷诺数小时，粘性力起主导作用，液体处于层流。 2.