第一章流体力学基础课件.ppt

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1、第一节工作介质一、液压传动介质（一）基本要求与种类液压传动及控制所用的工作介质为液压油液或其他合成液体，其应具备的功能如下：（1）传动，把由液压泵所赋予的能量传递给执行元件。（2）润滑液压泵、液压阀、液压执行元件等运动件。（3）冷却，吸收并带出液压装置所产生的热量。（4）防锈防止液压元件所用各种金属的锈蚀。为使液压系统长期保持正常的工作性能，对其工作介质提出的要求是：（l）可压缩性，可压缩性尽可能小，响应性好。（2）黏度，温度及压力对粘度影响小，具有适当的粘度，粘温特性好。（3）润滑性，能对液压元件滑动部位充分润滑。10/4/20211第一章流体力学基础（4）安定性，不因热、氧化或水解而变

2、质，剪切稳定性好，使用寿命长。（5）防锈和抗腐蚀性，对铁及非铁金属的锈蚀性小。（6）抗泡沫性，介质中的气泡容易逸出并消除。（7）抗乳化性，除含水液压液外的油液，油水分离要容易。（8）洁净性，质地要纯净，尽可能不含污染物，当污染物从外部侵入时能迅速分离。（9）相容性，对金属、密封件、橡胶软管、涂料等有良好的相容性。（10）阻燃性，燃点高，挥发性小，最好具有阻燃性。（11）其他对工作介质的其他要求还有：无毒性和臭味；比热容和热导率要大；体胀系数要小等。第一节工作介质10/4/20212第一章流体力学基础其实，能够同时满足上述各项要求的理想的工作介质是不存在的。液压系统中使用的工作介质按国际标准

3、组织（ISO）的分类如表1－1所示。目前90％以上的液压设备采用石油基液压油液。基油为精制的石油润滑油馏分。为了改善液压油液的性能，以满足液压设备的不同要求，往往在基油中加人各种添加剂。添加剂有两类：一类是改善油液化学性能的，加抗氧化剂、防腐剂、防锈剂等；另一类是改善油液物理性能的，如增粘剂、抗磨剂、防爬剂等。第一节工作介质10/4/20213第一章流体力学基础第一节工作介质10/4/20214第一章流体力学基础第一节工作介质（二）物理性质1．密度单位体积液体所具有的质量称为该液体的密度，即10/4/20215第一章流体力学基础第一节工作介质2．可压缩性液体因所受压力增高而发生体积缩小的性

4、质称为可压缩性。液体压缩率k液体压缩率k的倒数，称为液体体积模量介质种类体积模量K/MPa石油基液压油水包油乳化液油包水乳化液水－乙二醇液压液磷酸酯液压液（1.4～2）1031.951032.31033.451032.6510320C，一个大气压10/4/20216第一章流体力学基础一般情况下，工作介质的可压缩性对液压系统性能影响不大，但在高压下或研究系统动态性能及计算远距离操纵的液压机构时，则必须予以考虑。石油基液压油的体积模量与温度、压力有关：温度升高时，K值减小，在液压油正常工作温度范围内，K值会有5％～25％的变化；压力增加时，K值增大，但这种变化不呈线性关系，当p＞3

5、MPa时，K值基本上不再增大。由于空气的可压缩性很大，因此当工作介质中有游离气泡时，K值将大大减小，且起始压力的影响明显增大。但是在液体内游离气泡不可能完全避免，因此，一般建议石油基液压油K的取值为（0.7～1.4）103MPa，且应采取措施尽量减少液压系统工作介质中的游离空气的含量。第一节工作介质10/4/20217第一章流体力学基础第一节工作介质3．粘性（l）粘性的表现液体在外力作用下流动时，分子间内聚力的存在使其流动受到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。10/4/20218第一章流体力学基础第一节工作介质（2）粘性的度量度量粘性大小的物理量称为粘度。常用的粘度

6、有三种：即动力粘度、运动粘度、相对粘度。l）动力粘度其量值等于液体在以单位速度梯度流动时，单位面积上的内摩擦力，Pa•s或N•s/m22）运动粘度m2/s10/4/20219第一章流体力学基础第一节工作介质3）相对粘度相对粘度是根据特定测量条件制定的，故又称条件粘度。测量条件不同，采用的相对粘度单位也不同。如恩氏度ºE（中国、德国、前苏联）、通用赛氏秒SUS（美国、英国）、商用雷氏秒R1S（英国、美国）和巴氏度ºB（法国）等。恩氏粘度用恩氏粘度计测定，即将200mL温度为t℃的被测液体装入粘度计的容器内，由其底部2.8mm的小孔流出，测出液体流尽所需时间t1，再测出相同体积温度为20

7、℃的蒸馏水在同一容器中流尽所需的时间t2；这两个时间之比即为被测液体在t℃下的恩氏粘度，即思氏粘度与运动粘度间的换算关系式为10/4/202110第一章流体力学基础第一节工作介质（3）温度对粘度的影响（4）压力对粘度的影响（5）气泡对粘度的影响（三）选用和维护10/4/202111第一章流体力学基础第二节流体静力学一、静压力及其特性我国采用法定计量单位Pa来计量压力，1Pa＝1N/m2。液压技术中习惯用MPa，1MPa=