液压流体力学基础学习课件讲义课件PPT.ppt

第二章液压流体力学基础 §1-1 流动液体的基本力学特性 一、液压油的主要性质 1、密度 单位体积液体的质量称为该液体的密度。 可压缩性:液体受压力作用而发生体积缩小的性质。 体积压缩系数：体积为v的液体，当压力增大△p时，体积减小△v,则液体在单位压力变化下体积的相对变化量。 在常温下，一般认为油液是不可压缩的。若分析动态特性或p变化很大的高压系统，则必须考虑可压缩性的影响 。尽量减少油液中的游离空气。 3、粘性 （1）物理本质 液体在外力作用下流动时,由于液体分子间的内聚力和液体分子与壁面间的附着力，导致液体分子间相对运动而产生的内摩擦力，这种特性称为粘性。 或: 流动液体流层之间产生内部摩擦阻力的性质。 （2）牛顿内摩擦定律 液体流动时，相邻液层间的内摩擦力F与液层接触面积A及液层之间的相对运动速度du 成正比，而与液层间的距离dy成反比，即： F=μAdu/dy 若用单位接触上的内摩擦力 τ（切应力）来 表示，则：（牛顿内摩擦定律） τ= F/A = μ·du/dy μ-粘性系数 du/dy-速度梯度 ∵ 液体静止时,du/dy = 0 ∴ 静止液体不呈现粘性 （3）粘度 常用的粘度有三种：动力粘度（绝对粘度）、运动粘度和相对粘度。 1）动力粘度μ 是表征流动液体内摩擦力大小的粘度系数。其值等于液体在以单位速度梯度流动时，液层接触面单位面积上的内摩擦力，即： μ=F/（Adu/dy）=τ·dy/du 单位：Pa·s(帕·秒） 2）运动粘度ν: 动力粘度μ与液体密度ρ之比值，即： 　　ν= μ/ρ 物理意义：无（只是因为μ/ ρ在流体力学中经常出现,∴ 用ν代替（μ/ ρ ） ) 单位：㎡/s，c㎡/s，m㎡/s ISO和我国标准规定，工作介质按其在一定下运动粘度的平均值来标定粘度等级。 4、其它性质 油液的其他物理及化学性质包括：防锈性、润滑性、抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、抗乳化性、导热性、相容性以及纯净性等。都对液压系统工作性能有重要影响。 二、液压油的选用 1、液压油的使用要求 1）对人体无害且成本低廉；2）粘度适当，粘温特性好；3）润滑性能好，防锈能力强；4）质地纯净，杂质少；5）对金属和密封件有良好的相容性；6）氧化稳定性好，长期工作不易变质；7）抗泡沫性和抗乳化性好；8）体积膨胀系数小；9）燃点高，凝点低； 2、液压油的品种 主要分为：矿油型、合成型和乳化型三大类 液压油的主要品种、ISO代号及其特性用途见表2-1。 目前，90%以上的液压设备采用石油型液压油，其粘度高、润滑性能较好，但抗燃性较差。 三、液压油的选择 1、油液品种的选择 一般应根据是否液压专用、有无起火危险、工作压力及温度范围等。 2、选择油的粘度等级 一般是液压系统的工作压力较高或环境温度较高时，选择粘度较高的液压油。工作部件的运动速度较高时，选择粘度较低的液压油。 由于液压泵对液压油的性质最为敏感，因此，常根据液压泵的类型及其要求来选择液压油的粘度。 四、液压油的污染及控制 1、污染的危害 （1）堵塞 （2）加速液压元件的磨损，擦伤密封件，造成泄漏增加 （3）水分和空气的混入会降低液压油的润滑能力，并使其变质，产生气蚀，使液压元件加速损坏，使液压系统出现振动、噪音、爬行等现象。 2、污染的原因 （1）残留物的污染 液压元件内残留物 （2）侵入物的污染 环境侵入 （3）生成物的污染 金属微粒、密封件磨损、液压油变质等。 3、污染的控制 （1）消除残留物的污染 （2）力求减少外来污染 （3）滤除系统产生的杂质 （4）定期检查更换液压油 §1-2 液体静力学 一、静压力（压力）及其性质 §1-2 液体静力学 一、静压力（压力）及其性质 §1-2 液体静力学 二、在重力作用下静止液体中的压力分布 §1-2 液体静力学 二、在重力作用下静止液体中的压力分布 §1-2 液体静力学 三、压力的表示方法及单位 §1-2 液体静力学 四、帕斯卡定律－－静压传递原理 §1-2 液体静力学 四、帕斯卡定律－－静压传递原理 §1-3 液体动力学基础 液体动力学： 1.基本概念； 2.基本方程： 连续方程 （质量守恒定律） 伯努利方程（能量守恒定律） 动量方程 （动量守恒定律）