2第二章_液压传动基础.pptVIP

当求整个管道总流动的动量变化率时，∵通流截面各处的流速不等， 若以平均流速v1 ，v2 代替u1 ，u2 时，需引入　动量修正系数β 。 则： 由连续方程：A1v1=A2v2=q ，可得： 层流：β=1.33 紊流：β=1.02~1.05 恒定流动时流体的 动量方程 　　以此公式计算出的力为外力对控制体液体的作用力，因此， 液体对壁面的作用力是作用力和反作用力的关系。 动量方程的应用 如图所示弯管，取断面1－1和2－2间的液体为控制体积。在控制表面上液体所受的总压力为： P1=p1A, P2=p2A 则在x方向上有作用分力Fx： Fx=P1-P2cos?=ρQv(cos?-1) 在y方向上有作用分力Fy: Fy=ρQvsin?=-P2sin? 所以弯管对液体的作用力为： F=-（Fx2+Fy2)1/2 液体对弯管的作用力与此大小 相等，方向相反。 (2)求液流作用在滑阀阀芯上的稳态液动力 两图中分别为液流流经滑阀阀腔的两种流动情况 先列出图(a)的控制体积在阀芯轴线方向上的动量方程求得阀芯作用于液体的力为： F’=ρQv2cos90。－ρQv1cos? =-ρQv1cos? A图 油液作用在阀芯上的力称作稳态液动力，其大小为： F=- F’=ρQv1cos?， F的方向与v1cos?一致。阀 芯上的稳态液动力力图使滑 阀阀口关闭。 B图 对B图列出轴向动量方程，阀芯作用于液体的力为： F’=ρQv1cos? -ρQv2cos90。=ρQv1cos? ④ 液面上的作用力p0将等值的传递到液体内的任意点。当p0发生变化时，各点的压力值也相应的发生变化。 帕斯卡原理 三、压力的单位及其表示方法 绝对压力： 相对压力（表压）： 真空压力（真空度）： 不同基准的压力表示法 p 绝对真空 p=0 绝对压强 当地大气压 pa 表压强 真空度 ppa ppa 四、液体对固体壁面的作用力 　　１.作用于平面上的力： 　　当固体表面为一平面时，静止液体对该平面的作用力F 等于静压力P与平面面积A的乘积，其方向垂直于固体表面,其值为：F=PA。 　　如不考虑液体自重产生的那部分压力，固体表面上各点在某一方向上所受静压力的总和便是液体在该方向上作用于固体表面的力。 　　２.作用于曲面上的力： 　　当固体表面为一曲面时，曲面上各点处静压力是不平行的，液体作用在曲面上的力在不同方向也是不一样的。要计算液体 作用在曲面上的力时，必须明确所计算的方向。 具体的计算方法如下所示： ① 求液体对固体壁面在某一方向上的分力。 　　先求出曲面面积A投影到该方向垂直面上的面积Ai，然后用压力p乘以投影面积Ai，即： ② 求出各方向的分力后，按力的合成方法求出合力。即： 作用于平面上的力 作用于曲面上的力 液压传动中的实例 　　研究流体动力学的主要目的是为了研究液体流动时的密度（ρ）、压力（p）和流速（v）等的变化规律，以及流动过程中的各种能量损失，液阻特性，流经各类孔口的流量计算问题。 　　 2.3 流动液体的力学基本规律 　　三个基本定律： 　　☆质量守恒定律—— 连续方程； 　　☆牛顿第二运动定律 —— 动量方程； 　　☆能量守恒定律——伯努利方程； 一、基本概念 1. 理想流体、恒定流动和一维流动 ① 理想液体：既无粘性又不可压缩的液体，是一种假想液体； 恒定流动：又称稳定流动，所有运动参数（如：速度、压力、密度等）均与时间（t）无关。反之，只要有一个参数与 t 有关，则称为非恒定流动； ２. 迹线、流线、流管、流束和总流 ② 流线：表示某一瞬时，经过流体流动空间中的许多点作出的一条光滑曲线。在该瞬时，流线上各质点的速度方向与该线相切，并指向流体的流动方向。 　 在稳定（定常）流动时，流线不随时间而变化，这样流线就与迹线重合。由于流动液体中任一质点在其一瞬时只能有一个速度，所以流线之间不可能相交，也不可能突然转折。 ① 迹线：流场中流体的某一质点在一段时间内在空间的运动轨迹。 ③ 流管：在流场中任画一封闭曲线，只要该曲线不是流线，经过曲线上每一点作出流线。这些流线组成的管 状表面即为流管。 ④ 流束：指流管中由许多流线组成的一束流体。 ⑤ 总流：由流管组成的流体称为总流。 3. 通流截面、湿周和水力半径 ② 湿 周：指通流截面上液体与固体接触的周边长度。（χ） ① 通流截面：又称有效截面、过流截面或有效断面 　 指垂直于流束（或总流）内所有流线的横截面。（A） ③ 水力半径：总流的截面（A）与湿周（χ）的比值。（R） 圆管（r）液体 呈充满状态 例： 注意： 　　通流截面相同时，水力半径大，表明液体与固体壁面接触少，阻力小，通流能力大，不易堵塞。 相同