《液压流体力学》PPT课件(I)

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1、第二章液压流体力学流体力学是研究流体平衡和运动规律的一门学科。本章主要叙述与液压传动有关的流体力学的基本内容，为以后分析、设计、以至使用液压传动系统打下必要的理论基础（简单说明设计过程P269）9/4/202111.液压油的物理性质2.流体静力学3.流体动力学4.液体流动时的压力损失5.孔口和缝隙流动6.液压冲击和气蚀现象9/4/20212第一节液压油液的物理性质1、密度2、可压缩性3、粘性4.对液压油液的要求液压油的品种（P7-9）9/4/20213密度单位体积液体的质量称为液体的密度。ρ＝m/

2、V（kg/m3）一般矿物油系液压油在20℃时密度约为900kg/m39/4/20214可压缩性液体受压力作用而发生体积变化的性质称为液体的可压缩性。体积压缩系数B=-dv/v/dp流体在单位压力变化下的体积相对变化量体积弹性系数K＝1/B单位体积变化量所需要的压力增量液压油液的体积弹性系数数值很大，一般认为液压油液不可压缩。气体的压缩性远大于液体，其体积随压力和温度变化的规律服从气体状态方程。9/4/20215粘性1）粘性的概念液体在外力作用下流动时，液体分子间的内聚力要阻碍分子间的相对运动而产生

3、内摩擦力，这种性质称为粘性。液体的粘度示意图液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。9/4/202162）粘度表示液体粘性大小的物理量是粘度。粘度大，液层间的内摩擦力就大，油液就稠;反之，油液就稀。（1）动力粘度μ（2）运动粘度ν（3）相对粘度9/4/20217粘度与温度关系：液压油的粘度随温度升高粘度下降。粘度－温度曲线（见图1-2）。粘度与压力关系：液压油的粘度随压力的升高而变大，随压力变化不大，可忽略不计。粘度选用原则：高压、高温、低速选用粘度大的液压油（泄漏

4、）低压、低温、高速选用粘度小的液压油（内摩擦阻力）3）粘度与温度、压力关系9/4/202189/4/20219动力粘度（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。动力粘度的单位为Pa·s（帕·秒）。动力粘度表征液体粘性的内摩擦系数μ=(F/A)/(du/dy)该量无法直接测量，实际工作中通过测量相对粘度，换算出运动粘度，再由运动粘度换算成绝对粘度（见表2-1）9/4/202110运动粘度液体的动力粘度μ与其密度ρ的比值，称为液体的运动粘度ν。运动粘度的单

5、位为m2/s，习惯上用单位为厘斯cSt。1m2/s=106cSt没有明确的物理意义,但是工程实际中常用的物理量。我国液压油采用40℃运动粘度平均值来标号，如牌号L-HL32的液压油表示这种油在40℃运动粘度平均值为32cSt。9/4/202111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。根据测量的方法不同，可分为恩氏粘度°E、赛氏粘度SSU、雷氏粘度Re等。我国采用恩氏粘度。恩氏粘度计9/4/202112对液压油液的要求粘温特性好，一般液压系统所选用的液压油，其运动粘度大多为（13

6、～68cSt)（40℃）良好的化学稳定性。良好的润滑性能，以减小元件中相对运动表面的磨损。成分要纯净，不含或含有极少量的杂质、水分和水溶性酸碱等。材料相容性好,对金属和密封件有良好的相容性。抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，抗锈性好。对人体无害、成本低。9/4/202113液压油液的选用选用液压油液首先考虑的是粘度。选择时要注意：液压系统的工作压力压力高，要选择粘度较大的液压油液。环境温度温度高，选用粘度较大的液压油液。运动速度速度高，选用粘度较低的液压油液。液压泵的类型各类泵适用的粘度范围不同.

7、液压油的污染及其控制9/4/202114第二节流体静力学主要是研究流体处于静止状态下的力学规律和这些规律的应用一、液体静压力及其特性二、静压力基本方程式三、压力表示法及单位四、静压力对固体壁面的作用力9/4/202115液体静压力及其特性液体静压力：静止液体在单位面积上所受的法向力。液体静压力在物理学上称为压强，工程实际应用中习惯称为压力。在液体的面积A上所受的作用力F为均匀分布时，静压力可表示为p=F/A9/4/202116液体的静压力具有两个重要特性：液体静压力垂直于承压面，方向为该面内法线方

8、向。液体内任一点所受的静压力在各个方向上都相等。9/4/202117液体静力学基本方程p=p0+ρgh静压力基本方程式9/4/202118重力作用下静止液体压力分布特征：静压力由液面压力p0和重力引起的压力ρgh两部分组成。液体内的压力随液体深度增加而增加。同一液体中深度h相同的各点压力都相等。由压力相等的组成的面称为等压面。在重力作用下静止液体中的等压面是一个水平面。液体中任一质点的总能量p/ρg+h保持不变，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.9/4/20