第二章 流体力学基础讲解.pptVIP

§2.1 液压油 密度——单位体积液体的质量。液压油的密度为900kg/m3。 可压缩性——认为油液是不可压缩的 。 粘性——液体流动时分子之间产生的一种内摩擦力 ，用动力粘度，运动粘度，相对粘度来度量。 第二章 流体力学基础 动力粘度——表征液体粘性的内摩擦系数 ，即液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。 运动粘度——液体的动力粘度与其密度的比值。ν=μ/ρ, 是工程实际中常用的物理量。 相对粘度又称条件粘度——采用特定的粘度计在规定条件下测出的液体粘度。 粘度随着温度升高而显著下降（粘温特性）。 粘度随压力升高而变大（粘压特性）。 对液压油液的要求和分类 对液压油液的要求 粘温特性好； 有良好的润滑性； 成分要纯净； 有良好的化学稳定性； 抗泡沫性和抗乳化性好； 材料相容性好； 无毒，价格便宜 液压油液分类 矿物性液压油：按照ISO规定，采用40℃时油液的运动粘度（mm2/s)作为油液粘度牌号，共分为10、15、22、32、46、68、100、150等8个等级。 液压油液的选用 选用液压油液首先考虑的是粘度 选择时要注意： 液压系统的工作压力 压力高，要选择粘度较大的液压油液。 环境温度 温度高，选用粘度较大的液压油液。 运动速度 速度高，选用粘度较低的液压油液。 工程机械常用的液压油:机械油、汽轮机油、柴油机油。 §2.2 液压油的污染与控制 污染原因：新油污染、残留污染、侵入污染和内部生成污染。 油液污染的控制 对元件和系统进行清洗 防止污染物从外界侵入 定期清洗、检查或更换过滤器 控制油液的温度 定期检查和更换液压油 §2.3 流体静力学 液体静力学——研究液体在静止状态下的力学规律及其应用的流体力学分支。 内容 静压力及其特性 静压力基本方程式 帕斯卡原理 静压力对固体壁面的作用力 静压力及其特性 质量力：作用在每一质点上，并与液体质量成正比的力。 表面力：只作用在液体表面上，并与液体表面积成正比的力。 液体的静压力——静止液体在单位面积上所受的法向力。 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 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: 静压力垂直于承压面，方向为该面内法线方向。 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 静压力基本方程式： 重力作用下静止液体压力分布特征： 压力由两部分组成：液面压力p0，自重形成的压力ρgh。 液体内的压力与液体深度成正比。 离液面深度相同各点的压力 相等，压力相等的所有点组 成等压面。 静止液体中任一质点的总能 量p/ρg+z 保持不变，即能 量守恒。 静压力基本方程式的物理含义 对于与A点等高的连通器上 P点（上端抽真空） 说明A处液体的压力能转变成受到静压力作用而具有的 势能mghP。 静止液体中压力能和位能可以互相转换，但各点总能量保持不变，即能量守恒。 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，这就是帕斯卡原理。亦称静压传递原理。 对于大活塞： p= F1/A1 对于小活塞：F2= pA2= F1A2/A1 帕斯卡原理 由此可得 液压传动可使力放大，可使力缩小，也可以改变力的方向。 液体内的压力是由负载决定的。 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 真空度 绝对压力不足于大气压力的那部分压力值 单位 帕 Pa ( N / m2) 以前所采用的压力单位： 静压力对固体壁面的作用力 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。 §2.4 液体动力学 液体力学规律的三个基本方程式：流动液体的连续性方程、伯努利方程、动量方程。 前两个方程反映了液体的压力、流速与流量之间的关系；动量方程用来解决流动液体与固体壁面间的作用力问题。 基本概念 流量连续性方程 伯努利方程 动量方程 液体动力学基本概念 理想液体 假设的既无粘性又不可压缩的流体称为理想流体。 恒定流动 液体流动时，液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化的流动，亦称为定常流动或非时变流动。 通流截面 垂直于流动方向的截面，也称为过流截面。 流量连续性方程——质量守恒定律 流量 单位时间内流过某一通流截面的液体体积，流量以q表示，单位为m3 / s 或 L/min。 平均流速 假设通流