章宏甲第一章流体力学基础ppt课件.ppt

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1、吴喜平福建农林大学机电工程学院液压与气压传动课程性质：该课程是机械类专业必修的专业课课程知识结构：1.流体力学（教材第一章）2.液压与气动元件（教材第二章至第五章）3.液压与气动基本回路（教材第六章）4.液压与气动系统分析，设计及计算。（教材第七章和第八章）课程学时：理论32学时，实验8学时。绪论第一节液压与气压传动的工作原理液压传动的特点1.液压传动是以液体的压力能传递动力和远动的，必须要在密闭的容积内进行。2.液压系统的工作压力取决于外界负载。3.执行元件的运动速度取决于输入的流量4.液压系统的功率为：P=pq5.液压系统经历了两次能量转变:机械能—液压能—

2、机械能.液压传动系统实例—机床工作台液压系统第二节液压与气压传动系统的组成和表示方法一、系统的组成：1.能源装置：机械能---液压能的装置2.执行元件：液压能---机械能的元件3.控制调节元件---对系统中流体压力、流量或流动方向进行调节或控制的元件4.辅助元件---上述三部分以外的其他元件5.对于气动系统，还有一些逻辑元件系统的图形符号表示1.半结构式的工作原理图。直观性强，容易理解，但绘制麻烦。2.用液压图形符号绘制成的工作原理图。简单明了，便于绘制。3.国家标准规定了GB/T786.1-20014.附录B列出，课本377-382页。液压传动的优点1.液压装

3、置功率密度大，结构紧凑。2.工作比较平稳，易于实现快速起动、制动和频繁的换向。3.能实现无级调速，调速范围可达2000:14.能实现很复杂的顺序动作，能实现远程控制和自动化。5.液压装置易于实现过载保护。6.实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。7.液压传动实现直线运动比机械传动简单。液压传动的缺点1.能量损失较大，长距离传动时更是如此。2.对油温变化比较敏感，工作稳定性很易受到温度的影响，因此油温有个最高和最低值。3.为了减少泄漏，液压元件制造精度较高，因此造价较高。4.液压系统出现故障的时候，不易查找出原因。液压传动的应用液压传

4、动的应用液压传动的应用举例第一章流体力学基础液压油的性质1.密度(kg/m3)ρ=m/V密度随压力或温度的变化一般很小，可以忽略不计。2.压缩性压缩系数：体积模量：对于一般液压系统，可以认为油液是不可压缩的粘性1.粘性的表现液体在外力作用下流动时，分子间内聚力产生的一种内摩擦力。粘性实验—牛顿内摩擦定律粘性的度量动力粘度μ法定计量单位为Pa·s（帕·秒），即N·s/m2运动粘度υ运动粘度是动力粘度μ与密度ρ的比值：υ=μ/ρ法定计量单位为m2/s，常用mm2/s。液压油的粘性与牌号标称粘度等级是用液压油（液）在40℃时运动粘度中心值的近视值来表示，单位为mm2

5、/s，同时用来表示液压油（液）的牌号。例如：VG32的含义。温度对粘度的影响粘-温特性：温度升高，粘性下降。粘-温特性用粘度指数来度量。一般的工作介质，粘度指数为90，优质液压油液为100牛顿内摩擦定律的应用一平板在油面上做水平运动，已知平板的运动速度v=40cm/s，油层厚度为5mm，油的动力粘度为0.1Pa·s，求作用在平板单位面积上的力。（8.0Pa）气压传动介质—压缩空气空气的组成：氮气、氧气和其他气体。根据是否含有水蒸气分为：干空气和湿空气。空气的物理性质：密度、粘性和压缩性。湿空气的度量绝对湿度：一立方米的湿空气中所含水蒸气的质量。(kg/m3)饱和

6、绝对湿度：在一定温度下，一立方米的饱和湿空气中所含水蒸气的质量。相对湿度：在同一温度和压力下，湿空气的绝对湿度和饱和绝对湿度之比。第二节流体静力学一、液体的静压力及其特性液体内某点处的压力定义若法向力F均匀地作用于面积A上，则压力的法定计量单位为N/m²或Pa（帕斯卡）。工程上常采用kPa（千帕）或MPa（兆帕）。液体的静压力具有两个重要的特性（1）液体压力作用的方向总是垂直指向受压表面。（2）静止液体内任一点处的压力在各个方向上都相等。静力学基本方程式静力学基本方程式公式：（1）静止液体内任一点的压力p由两部分组成：一部分是液面上的压力po，另一部分是液体自重

7、所引起的压力pgh。（2)静止液体内的压力随液体深度h的增加而增大，即呈线性规律分布。（3)连通容器内同一液体中，深度相同处各点的压力均相等。（应用：压差计动画）静力学基本方程式的物理意义Z+P/ρg=c----静力学基本方程式的另一种表示形式Z—计算点相对于基准面的位置高度，简称位置水头。P/ρg—计算点处的压力高度，简称压强水头。物理意义为：静止液体内任何一点具有压力能和位能两种能量形式，且其总和保持不变，即能量守恒。压力的表示方法1.绝对压力：基准点为绝对零点。2.相对压力：基准点为大气压。3.真空度：=大气压力—绝对压力。压力的三种单位：帕斯卡，液柱高度

8、和大气压力。例题：某容器