液压流体力学基础

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1、第二章液压流体力学基础液体静力学液体流动时的压力损失液体流经隙缝和小孔时的流量液压冲击和气穴现象液压油§2-1液压油一、液压油的主要性质二、液压油的选用1、密度ρ=m/v(m-液体的质量,v-液体的体积）液压油的密度因油的牌号而异，并且随着温度的上升而减小，随着压力的提高而稍有增加。但变化不大，通常取900kg/m3。2、可压缩性液体具有比钢铁大100-150倍的可压缩性。体积压缩系数k=-1/Δp(ΔV/V)Δp-压力的增量，V-被压缩的液体体积，ΔV-体一、液压油的主要性质积的增量。由于ΔV是负

2、值（体积减小），在式子右边增加一个负号以保证k为正数。另外，工程上常用液体体积弹性模量K来表示其可压缩性，取K=1/k。纯油的可压缩性随压缩过程、温度的变化而变动，但变动量不大，可不予考虑。在一般情况下，油的可压缩性对液压系统性能影响不大，但在高压情况下以及在研究系统动态性能时则不能忽略。3、粘性液体在外力作用下流动时，其流动受到牵制，且在流动截面上各点的流速不同。各层液体间有相互牵制作用，这种相互牵制的力称作液体内的摩擦力或粘性力。T=μA.du/dz或τ=μ.du/dzμ－液体动力粘度；τ－单位

3、面积上地摩擦力；du/dz－速度梯度，此式又称为牛顿内摩擦定律。液体动力粘度与液体密度之比称为运动粘度νν=μ/ρ。当压力增加时，粘度有所增加；液体的粘度对温度很敏感，温度略升高粘度显著降低。相对粘度——恩氏粘度将200ml被测油液在某一特定温度（t℃）时在自重作用下流过恩氏粘度计所需的时间t1与20℃时同体积蒸馏水流过该恩氏粘度计所需时间t2相比，即为被测油液在t℃时的恩氏粘度。即粘度的特性粘度随压力的升高而增大；粘度随温度的升高而显著减小。——油液的粘度随温度变化的性质称为“粘温特性”。练习用

4、恩氏粘度计测得的某液压油200ml流过的时间为t1=153s。20℃时200ml蒸馏水流过的时间t2=51s。问该液压油的恩氏粘度为多少？动力粘度μ(Pa.s)为多少?运动粘度ν(m2/s)为多少?4.液压油的其它性质闪点：油液在空气中出现明火的温度。凝点：油液冷却到失去流动性时的最高温度。（使用环境的温度最好高于凝点10℃）化学稳定性：抗氧化能力。热稳定性：高温时抵抗化学反应的能力。酸值：反映硫元素对金属腐蚀程度的数值腐蚀对液压油的要求：1、适当的粘度和良好的粘温特性。2、良好的化学稳定性和热稳定

5、性。3、适当的闪点和凝点。4、质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水份和水溶性酸碱等。5、具有良好的抗泡沫性、抗乳化性、空气释放性、抗磨性和防锈性等。二、液压油的选用一、液体静压力§2-2液体静力学液体静力学研究静止液体的力学规律和这些规律的实际应用。这里所说的静止液体是指液体处于内部质点间无相对运动的状态，因此液体不显示粘性，液体内部无剪切应力，只有法向应力即压力。二、液体静压力基本方程五、压力油作用在平面和曲面上的力三、压力的表示方法四、静止液体内压力的传递1、静压力静压力是指液体处于静止状态时，

6、其单位面积上所受的法向作用力。静压力在液压传动中简称为压力，而在物理学中则称为压强。可表示为：p=F/A一、液体静压力国际单位制中，压力单位为牛顿/米2(N/m2)，称为帕斯卡，简称帕(Pa)。在液压技术中，目前还采用的压力单位有巴(bar)和工程大气压,又称千克力每平方厘米(kgf/cm2)等。液体静压力有两个重要特性：（1）液体静压力的方向沿着作用面的法线方向。（2)静止液体中任何一点所受到各个方向上的压力都相等。2、静压力特性二、液体静压力基本方程如图所示容器中盛有液体，作用在液面上的压力为P

7、0，现在求离液面h深处A点压力，在液体内取一个底面包含A点的小液柱，设其底部面积为A，高为h。这个小液柱在重力及周围液体的压力作用下，处于平衡状态。则在垂直方向上的力平衡方程为P=p0+ρgh=p0+γh其中ρ为液体的密度,γ为液体的重度。上式即为静压力基本方程式，它说明了：（1）静止液体中任意点的静压力是液体表面上的压力和液柱重力所产生的压力之和。当液面只受大气压时，p0=pa，故有p=pa+ρgh；当液面除受大气压外还受载荷F作用时，则p=pa+F/A+ρgh。（2）同一容器同一液体中的静压力

8、随深度的增加线性地增加。（3）连通器内，同一液体中深度相同的各点压力都相等。以当地大气压力为基准所表示的压力，称为相对压力。相对压力也称表压力。三、压力的表示方法压力有三种表示方法：以绝对零压力作为基准所表示的压力，称为绝对压力。相对压力为负数时，工程上称为真空度。真空度的大小以此负数的绝对值表示。相对压力（表压力）＝绝对压力－大气压力真空度＝大气压力－绝对压力练习如图示，容器A内充满着ρ=990kg/m3的液体，水银U形测压计的h=1m，ZA=0.5m，求容器A中心