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第二章 流体力学基础知识 连续性假设 不抗拉 易流性 均质性 第一节 液压传动工作介质 一、液压传动工作介质的性质 1．密度 单位体积液体的质量称为液体的密度。 ρ=m/v 2．可压缩性 单位压力变化下的体积相对变化量 3．粘性 1）粘性的定义：液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的一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。 2）粘度： 3）粘度的种类 1）动力粘度：又称绝对粘度，动力粘度μ 的物理意义是，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 2）运动粘度：液体的动力粘度与其密度的 比值 v=μ/ρ 3）相对粘度：相对粘度又称条件粘度，它 是按一定的测量条件制定的。可分为恩氏 粘度°E、赛氏粘度SSU、雷氏粘度Re等。 4）粘度与温度、压力之间的关系 4．其它性质 稳定性、抗泡沫性、抗乳化性等 二、对液压传动工作介质的要求 1)合适的粘度，较好的粘温特性。 2)润滑性能好。 3)质地纯净，杂质少。 4)对金属和密封件有良好的相容性。 5)对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定 性。 6)抗泡沫好，抗乳化性好，腐蚀性小，防 锈性好。 7)体积膨胀系数小，比热容大。 8)流动点和凝固点低，闪点(明火能使油面 上油蒸气闪燃，但油本身不燃烧时的温 度)和燃点高。 9)对人体无害，成本低。 三、工作介质的分类和选择1、分类 按抗燃烧特性可分为两大类： （1）为矿物油系； （2）为不燃或难燃油系 1）水基液压油 2）合成液压油 2．工作介质的选用原则 （1） 粘度，一般由液压泵的类型决定 （2） 润滑性 （3）氧化安定性 （4）剪切安定性 （5） 防锈和抗腐蚀性 （6） 抗乳化性 （7）抗泡沫性 （8）对密封材料的相容性 （9）其它要求 四、液压系统的污染控制 1．污染的根源 已被污染的新油、残留污染、侵入污染和内部生成污染。 2．污染的的危害 3．污染的测定 称重法 颗粒记数法 4．污染度的等级 5．工作介质的污染控制 (1)对元件和系统进行清洗，才能正式运转。 (2)防止污染物从外界侵入。 (3)在液压系统合适部位设置合适的过滤器 (4)控制工作介质的温度 (5)定期检查和更换工作介质 第二节 液体静力学 一、液体静压力及其特性 1.力的种类 （1）质量力 （2）表面力 1）静压力——液体内某点处单位面积△A上所 受到的法向力△F之比，称为压力p（静压力） 2）静压力两个重要特性： 液体静压力的方向总是作用面的内法线方向。 静止液体内任一点的液体静压力在各个方向上都相等。 二、液体静压力基本方程 1．静压力基本方程式 在平衡状态下，有 p△ A=p0 △ A +FG = p0 △ A + ρgh △ A 则Ａ点所受的压力为 p=p0+ρgh 要点： 静止液体内任一点处的压力由两部分组成，一部分是液面上的压力p0，另一部分是ρg与该点离液面深度 h的乘积。 同一容器中同一液体内的静压力随液体深度h的增加而线性地增加。 连通器内同一液体中深度h相同的各点压力都相等。由压力相等的点组成的面称为等压面。 重力作用下静止液体中的等压面是一个水平面。 2．静压力基本方程式的物理意义 （1）公式推导 距液面深度为h处的A点 的压力p为： p = p0 +ρgh = p0+ρg（z0 - z） 将上式整理可得 例：求玻璃管的液柱高度hp 得： 这说明：压力能与势能的相互转化。 （2）物理意义：静止液体中单位质量液体的压力能和位能可以互相转换，但各点的总能量却保持不变，即能量守衡。 三、压力的表示方法及单位 1.压力的表示法 （1）绝对压力——以绝对真空作为基准所表示的压力； （2）相对压力—— 以大气压力作为基准所 表示的压力 绝对压力＝相对压力 ＋大气压力 真空度＝大气压－绝对压力 2.压力的单位: 我国法定压力单位为帕斯卡，简称帕 1MPa = 106 Pa 1at（工程大气压）=1kgf/cm2=9.8×104 Pa 1mH2O(米水柱)=9.8×103 Pa 1mmHg(毫米汞柱)=1.33×102 Pa 1bar(巴) = 105 Pa≈1.02kgf/cm2 例1 如图1-7所示，容器内充满油液，活塞上作