大学液压与气动技术第二章复习重点.docVIP

第二章 流体力学基础 第一节 流体及其物理性质 ?一、流体的定义 ?能流动的物第一节流体及其物理性质第一节流体及其物理性质质为流体。 ?从力学特征讲，流体是一种受任何微小剪切力都能连续变形的物质。 ?二、流体的物理性质 ?1、密度ρ与重度γ ?2、可压缩性：体积压缩系数k--单位压力变化下的体积相对变化量。 ? k=-1/ΔP·Δv/v0 ?k=0时：不可压缩流体，简称“不可压流体”。 ?3、流体的粘性： ?（1）定义：流体在外力作用下流动或有流动趋势时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫做流体的粘性。 ?静止流体不呈现粘性。 （2）牛顿内摩擦定律 ?（粘性遵循的规律） ?平板运动时受阻力为 ? 或 ?式中 F —平板所受液体的阻力（N）； ? A —平板与液体接触的面积（m2） ? V —两平板的相对运动速度（m/s）； y —两平板间的垂直距离（m）； μ — 与流体性质有关的比例系数（N?s/m2）； ?—作用在单位面积上的内摩擦力或剪切力。 ?对速度不是线性分布的情况，取相距为dy的流体薄层，其速度差为dy，即可将上式推广为不受速度分布规律限制的一般形式 ? ? ?该式称为牛顿内摩擦定律，是牛顿在1686年通过大量实验总结出来的。它说明，流体内摩擦力的大小与流体内的速度梯度和接触面积大小成正比，并且与流体的性质，即粘性有关。比例系数称为动力粘度。 ?（3）粘度 ?动力粘度：μ 单位 （N?S/m2或Pa ? S） ?运动粘度：v单位为m2/S。 ?并不是所有流体的粘度和内摩擦力的关系都可用牛顿内摩擦定律来表示。将符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，而将不符合牛顿内磨擦定律的流体称为非牛顿流体。 （4）粘温特性 ?同一流体的粘性系数与流体的温度有很大关系，而与压力关系不大。 ?气体的μ值随温度的升高而增大，液体的μ值随温度的增高而减少。 说明液体具有明显的粘温特性。 三、理想流体、流体质点及连续介质的概念 ?1. 理想流体：粘度 μ= V =0的流体称为理想流体或无粘性流体。 ?2. 流体质点：是流体中宏观尺寸非常小、微观尺寸足够大的任意一个物理实体。（流体微团） ?流体质点在任一时刻都有一定的宏观物理量，如质量、密度、温度、压强、速度、动能等。 ?3. 连续介质的概念 ?既然认为流体力学中最小的物理实体是流体质点而不是流体分子，也就等于认定流体是由无穷多个、无穷小的、紧密相邻的流体质点所组成的无间隙的连续介质。 第二节 液压油（液）的性质及其选用 一、 液压油（液）的种类 ?常用的液压油（液）可分为两大类： ?石油基液压油 ?抗燃液压液 ?除此之外还有一些专用液压油，另外，也有的舰船液压系统直接以海水或淡水为工作介质。 ?液压油（液）的牌号是以粘度的大小来划分的。标称粘度等级是用40oC时的运动粘度中心值的近似值表示，单位为mm2/s。 ?液压油（液）代号示例：L-HM32 ?含义:L—润滑剂类；H—液压油（液）组；M—防锈、抗氧和抗磨型；32—粘度等级为32mm2/s。 二 、 液压油（液）应具备的性质 ?1. 适当的粘度 ?2 良好的温粘特性 ?3 良好的化学稳定性 ?4 良好的防腐蚀性和抗燃、防爆性。 ?5 良好的润滑性能。 ?6 对人体无害，对环境无污染，成本低。 三 、 液压油（液）的选用 ?根据： ?（1）液压系统的工作压力 ?（2）环境温度 ?（3）运动速度 ?（4）液压泵的类型 第三节 流体静力学 ?流体静力学是研究平衡流体的力学规律及其在工程技术上的应用。 ?所谓“流体是静止的”或“流体处于平衡状态”，指的是流体内部流体质点间没有相对运动而言，至于盛装流体的容器，不论它是静止的或是运动的，都没有关系。 ?平衡流体互相之间没有相对运动，因而流体粘性在平衡状态下不起作用。所以，流体静力学所得的结论，对理想流体或实际粘性流体都适用。 一、流体静压力 平衡流体在单位面积上所受到的沿内法线方向上的法向作用力称为流体静压力。静压力在物理学中则称为静压强。 ?二、流体静压力的性质 1. 流体静压力总是指向承压面的内法线方向。 2. 平衡流体中任一点所受到的压力在各个方向上都相等。 ?三、平衡流体上的作用力 ?分为两种：质量力和表面力 ?1.质量力是与流体微团质量大小有关，并且集中作用在流体微团质量中心上的力。 ?2.表面力是一种大小与表面面积有关，而且分布作用在流体表面上的力。 ?表面力按其作用方向可以分为两种：一种是沿表面切向的摩擦力；一种是沿表面内法线方向的法向作用力。 ?四、重力场中的平衡流体 ?帕斯卡原理 ?