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江苏理工学院 江苏理工学院 液压流体力学 （Hydraulic Fluid Mechanics） 液压流体力学是研究液体静止和运动时，其力学规律的一门学科。可分为： 液体静力学： 研究液体在静止状态下的力学规律及其应用 液体动力学： 研究液体流动时流速和压力的变化规律 管道中液流的特性： 用于研究液体在管路中流动时的压力损失 孔口及缝隙的压力流量特性： 用于分析节流调速回路性能及计算元件泄漏量 第二节 液体静力学 （Hydrostatics） 静压力及其特性 静压力基本方程式 帕斯卡原理（静压传递原理） 静压力对固体壁面的作用力 静止液体 指液体内部各质点之间没有相对运动，不呈现粘性，至使液体整体，完全可以象刚体一样作各种运动。 注意：静止液体内部各层的速度梯度为 。 0 液体静压力及其特性 （Static Pressure Characteristic of hydrostatics） 液体的静压力 静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。p=limΔF/ΔA （ΔA→0） 若在液体的面积A上所受的作用力F为均匀分布时，静压力可表示为 p = F / A 液体静压力在物理学上称为压强，工程实际应用中习惯称为压力。 液体静压力的特性 液体静压力垂直于其承压面，其方向和该面内法线方向一致。 液体内任一点所受的静压力在各个方向上都相等。 静压力基本方程式 （the Basic Formula of Hydrostatic） 静压力基本方程式 在垂直方向上的力平衡方程： p=p0+ρgh 重力作用下静止液体压力分布特征： 1、压力由两部分组成：液面压力p0，自重形成的压力ρgh。 2、液体内的压力与液体深度成正比。 3、离液面深度相同处各点的压力相等，压力相等的所有点组成等压面。 重力作用下静止液体的等压面为水平面。 4、物理意义：静止液体中任一质点的总能量 p/ρg（单位质量液体的压力能）+h（势能）保持不变，即能量守恒。 5、在常用液压装置中，由于外加压力p远大于液体自重形成的压力，例如：当ρ=900kg/m3 ， h=10m时，由重力产生的压力为0.088MPa，（而液压系统中的工作压力通常在2.5-32MPa之间）故可忽略不计。以后各章节都采用此结论。 各种常用单位换算 1MPa＝106Pa 1个大气压＝1.0133×105Pa≈105Pa1kg/cm2 ＝ 9.8×104Pa≈105Pa 1mmHg ＝ 1.33×102Pa 1mH2O ＝ 9.8×103Pa 【结论】1个大气压≈1kg/cm2【说明】在企业里，有时将1kg/cm2读成1公斤， 虽不规范，但约定俗成。 注意：压力各表示方法间的相互关系。 压力的表示法及单位 绝对压力 以绝对真空为基准进行度量 相对压力或表压力 以大气压为基准进行度量 绝对压力=相对压力+大气压力 真空度 绝对压力不足于大气压力的那部分压力值 真空度=大气压-绝对压力=-(绝对压力-大气压) 单位 帕 Pa ( N / m2) 帕斯卡原理 （the Principle of Pascal） 图示为应用帕斯卡原理的实例 液压传动可使力放大（A2/A1＜1，就能以很小的力F2，推动较大的负载），可使力缩小，也可以改变力的方向。当活塞上的负载为零时，如不考虑自重及其他阻力，则无论怎样推动小液压缸的活塞，也不能在液体中形成压力， 液体内的压力是由负载决定的。 帕斯卡原理（静压传递原理） 在密闭容器内，施加于静止液体的压力可以等值地传递到液体各点。 静压力对固体壁面的作用力 （Effect of Static Pressure on Surface） 液体和固体壁面接触时，固体壁面将受到液体静压力的作用。 当固体壁面为平面时，液体压力在该平面的总作用力 F = p A ，方向垂直于该平面。 当固体壁面为曲面时，液体压力在曲面某方向上的总作用力 F = p Ax ， Ax 为曲面在该方向的投影面积。 第三节 液体动力学 （Hydrodynamics） 主要是研究液体流动时流速和压力的变化规律。流动液体的连续性方程、伯努利方程、动量方程是描述流