小孔和缝隙的流量特性.ppt

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1、绪论第1章液压传动基础知识第2章液压元件期中复习第3章液压基本回路第4章液压系统应用、调试等第5章气压传动基础知识第6、7章气动元件及回路总复习第1章液压流体力学基础液压油液体静力学流体动力学管路系统流动分析液压冲击与气穴现象流动液体的压力损失小孔和缝隙的流量特性1.3流动液体的力学规律基本概念流态和雷诺数连续性方程伯努利方程（2）恒定流动（定常流动）如果空间上的运动参数p、v及在不同的时间内都有确定的值，即它们只随空间点坐标的变化而变化，不随时间t变化，对液体的这种运动称为定常流动或恒定流动。定常流动时但只要有一个运动参数随时间而变化，则就是非定

2、常流动或非恒定流动。1.3.1基本概念1、理想液体和恒定流动（1）理想液体液压传动中把无黏性、不可压缩的液体称为理想液体，把既有黏性又能进行一定压缩的液体称为实际液体。通流截面：在流场中作一面，若该面与通过面上的每一条流线都垂直，则称该面为通流截面。某一瞬时，表示液流中各处质点运动状态的一条条曲线。流线：（2）平均流速：在实际液体流动中，由于黏性摩擦力的作用，通流截面上流速u的分布规律难以确定，因此引入平均流速的概念，即认为通流截面上各点的流速均为平均流速，用v来表示。通过通流截面的流量就等于平均流速乘以通流截面积。令此流量与上述实际流量相等，得：

3、单位：m/s则平均流速为：v=q/A3、流量单位时间内流过某通流截面（管内）的液体体积。用q表示，单位为m3/s或L/min。流量：流量与平均流速是描述液体流动的两个参数4、瞬时流速和平均流速（1）瞬时流速u流道内某点液体在某段时间段的实际流动速度，用u表示。1、层流和紊流层流：液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，且平行于管道轴线；紊流：液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管道轴线的运动以外，还存在着剧烈的横向运动。1.3.2流态和雷诺数雷诺数:液体在圆管中的流动状态决定于由管道中流体的平均流速υ、管道直径d和液体运动粘度这三个参数所组成的无量

4、纲数的大小:流动液体的雷诺数低于临界雷诺数(由紊流转变为层流)时，流动状态为层流，反之液流的状态为紊流；雷诺数的物理意义:流动液体的惯性力与粘性力之比。v-流体流速（m/s）d-管子内径（mm）ν-液体的运动黏度（m2/s）临界雷诺数：当液流实际流动时的雷诺数小于临界雷诺数时，液流为层流，反之液流则为紊流。对金属圆管Re临＝2000。层流→紊流Re上紊流→层流Re下且Re下

5、通流截面的流量相等。（2）液体的流速与管道通流截面积成反比。1.3.4伯努利方程（能量方程）伯努利方程就是能量守恒定律在流动液体中的表现形式。(动能定理)h2h1A22A111、理想液体微小流束的伯努利方程假设为理想液体且作稳定流动，密度为常数。压力水头、速度水头和位置水头比压能（p/ρg）；比动能（u2/2g）；比位能（h）比压能+比位能+比动能=常量伯努利方程的物理意义为：在密封管道内作定常流动的理想液体在任意一个通流断面上具有三种形成的能量，即压力能、势能和动能。三种能量的总合是一个恒定的常量，而且三种能量之间是可以相互转换的。即：对伯努利方

6、程可作如下的理解：①伯努利方程式是一个能量方程式，它表明在空间各相应通流断面处流通液体的能量守恒规律。②理想液体的伯努利方程只适用于重力作用下的理想液体作定常活动的情况。③任一微小流束都对应一个确定的伯努利方程式，即对于不同的微小流束，它们的常量值不同。2、实际液体总流的伯努利方程若用平均流速代替，则必然引起动能偏差，故必须引入动能修正系数。于是实际液体总流的伯努利方程为：式中hw---由液体粘性引起的能量损失；α1，α2---动能修正系数，一般在紊流时取α＝1，层流时取α＝2。伯努利方程的适用条件为：①稳定流动的不可压缩液体，即密度为常数。②液体

7、所受质量力只有重力，忽略惯性力的影响。③所选择的两个通流截面必须在同一个连续流动的流场中是渐变流（即流线近于平行线，有效截面近于平面）。而不考虑两截面间的流动状况。伯努利方程应用实例图2-10液压泵从油箱吸油液压泵吸油口处的真空度是油箱液面压力与吸油口处压力p2之差。液压泵吸油口处的真空度却不能太大.实践中一般要求液压泵的吸油口的高度h不超过0.5米。3、应用伯努利方程解题的一般步骤（1）选取两个计算截面：一个设在所求参数的截面上，另一个设在已知参数的截面上；（2）选取适当的基准水平面；（3）按照液体流动方向列出伯努利方程的一般形式；（4）忽略影响

8、较小的次要参数，以简化方程；（5）若未知数的数量多于方程数，则必须列出其它辅助方程，如连续性方程、静压力方程等联立求解。1