[工学]第二章 液压传动的基础知识.pptVIP

第二章 液压传动的基础知识 1、静止液体的力学规律（液体静力学） 2、流动液体的力学规律（液体动力学） 3、管路系统流动分析 4、液压系统的气穴与液压冲击现象 2.1 静止液体的力学规律 液体的静压力 静压力基本方程 静压力基本方程的物理意义 压力的计量单位 压力的传递 液体静压力对固体壁面的作用力 2.1.1 液体的静压力 静压力: 是指液体处于静止状态时,其单位面积上所受的法向作 用力。 若包含液体某点的微小面积ΔA上所作用的法向力为ΔF，则该点的静压力p定义为： 若法向力F均匀地作用在面积A上，则压力可表示为: 2.1.1 液体的静压力 静压力的特性: 液体的静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向 静止液体中任何一点所受到各个方向的压力都相等 2.1.2 液体静压力的基本方程 液体静压力基本方程:反映了在重力作用下静止液体中的压力分布规律 p=po+ρgh P --静止液体中深度为h处的任意点上的压力 p0 ---液面上的压力，若液面为与大气接触的 表面，则p0等于大气压 同一容器同一液体中的静压力随着深度h的增 加线性地增加 同一液体中深度h相同的各点压力都相等. 在重力作用下静止液体中的等压面是 深度（与液面的距离）相同的水平面 2.1.3 静压力基本方程的物理意义 Z ----单位重量液体的位能,称位置水头 ---单位重量液体的压力能,称压力水头 物理意义:静止液体具有两种能量形式，即压力能与位能。这两种能量形式可以相互转换，但其总和对液体中的每一点都保持不变为恒值，因此静压力基本方程从本质上反映了静止液体中的能量守恒关系. 2.1.4 压力的计量单位 国际单位 :牛顿/米2(N/m2)---帕（Pa） 1 MPa=106Pa 单位换算: 1工程大气压（at）=1公斤力/厘米2（kgf/m2）≈105帕?=0.1 MPa=10米水柱=76cm汞柱 1米水柱（mH20）=9.8×103Pa 1毫米汞柱（mmHg）=1.33×102Pa 2.1.4 压力的表达方式 相对压力（表压力）: 以大气压力为基准，测量所得 的压力是高于大气压的部分 绝对压力: 以绝对零压为基准测得的压力 2.1.6 液体静压力对固体壁面的作用力 当承受压力的固体壁面为平面时:则作用在其上的总作用力等于压力与该壁面面积之积 如果承受压力的固体壁面是曲面时:曲面上总作用力在某一方向上的分力等于曲面在与该方向垂直平面内的投影面积与静压力的乘积。若已知曲面上总作用力在三个坐标轴方向的分量分别为Fx、 Fy和Fz时，总作用力的大小为： 2.2 流动液体的力学规律 基本概念 连续性方程 伯努利方程 动量方程 2.2.1 基本概念 理想液体: 既不可压缩又无粘性的液体 恒定流动: 不随时间改变的流动（对于任一点） 一维定常流动: 即流场中速度与压力只是空间点的位置的函数而与时间无关，则称流场中的流动为定常流动。在定常流动条件下，如果通过适当选择坐标（包括曲线坐标）后，使流速与压力只是一个坐标的函数，则称这样的流动为一维定常流动 二维流动 三维流动 2.2.1 基本概念 流量:单位时间内流过某通流截面的流体体积 国际单位: 米3/秒(m3/s) 工程单位制：升/分（L/min） 通流截面上的平均流速: 2.2.1 基本概念 流动液体中的压力和能量: 由于存在运动，所以理想流体流动时除了具有压力能与位能外，还具有动能。即流动理想流体具有压力能，位能和动能三种能量形式 单位重量的压力能: ---比压能 单位重量的位能: Z ---比位能 单位重量的动能: ----比动能 2.2.2 连续性方程（质量守恒定律在流动液体情况下的具体应用） q=?A=常数 –连续方程 不可压缩流体作定常流动时，通过流束（或管道）的任一通流截面的流量相等 流量不变的情况下，通过通流截面的流体的流速则与通流截面的面积成反比 2.2.3 伯努利方程(能量方程):（能量守恒定律在流动液体中的表达形式） 学习过程： 理想液体的伯努利方程 实际液体的伯努利方程 伯努利方程应用实例 理想液体的伯努利方程 理想液体定常流动时，液体的任一 通流截面上的总比能（单位重量液 体的总能量）保持为定值。 总比能包括