矿山机械课件.ppt

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1、矿山机械山西煤炭职业技术学院第一篇液压传动技术基础第一章流体力学基础流体：液体、气体流体力学：研究流体静止和运动的力学规律；研究流体和固体间相互作用的力学规律。应用领域：矿井通风、排水、液压传动和气动第一节流体的主要物理性质流体：可以流动、与容器形状保持一致，不能抗拉抗剪，能够承受较大的压力一、密度与重度1)密度：单位体积的流体所具有的质量。(惯性物理量)m—质量，kgV—体积，m32)重度：单位体积的流体所具有的重力。(重力特性物理量)G—重力，NV—体积，m3二、压缩性和膨胀性定义：流体受压，体积缩小，密度增大的性质称为流体的压缩性；流体受热，体积增大，密度减小的性质称为流体的膨胀性。第

2、一节流体的主要物理性质1、液体的压缩性和膨胀性很小，当压力和温度变化不大时，可以认为液体的体积不发生变化。2、气体的压缩性和膨胀性，在温度压力变化时体积的变化是很大的。通风系统中可以忽略气体的压缩性和膨胀性空气压缩机中气体的压缩性和膨胀性不能忽略。三、黏性及黏度1、黏性的定义液体内摩擦力，液体流动时液层间相互牵引力（黏性力），把流体流动时呈现的这种性质称为黏性。内摩擦力的计算第一节流体的主要物理性质2、流体黏度的表示方法黏性的大小用黏度来表示：动力黏度、运动黏度、相对黏度。（1）动力黏度：又称为动力黏滞因数或绝对黏度Pa·s（2）运动黏度：在相同温度下，液体的动力黏度和密度的比值m2/s（3

3、）相对黏度—恩氏黏度：被试液体放在恩氏黏度计中，加热到t°，通过φ2.8mm小孔的200ml被试液体所用时间t1和同体积20℃的蒸馏水通过小孔所用时间t2的比值。恩氏粘度是一个无量纲数，它与运动粘度的换算关系为：m2/s第二节流体静力学基础流体静力学：研究流体静止状态和相对静止状态下的平衡规律及其在工程上的应用的科学。静止状态及相对静止状态(平衡状态或相对平衡状态)：流体质点与质点间没有相对运动，流体黏性不起作用。流体静力学研究：流体平衡时，内部的压力分布规律；与其它物体间的相互作用力。一、流体静压力及其特征1、流体静压力流体静止时单位面积上所受的法向作用力。Pa2、流体静压力的特征第一特征

4、流体静压力垂直指向作用面(内法线方向)。这一特征可以用反证法来证明。第二特征：静止流体中任意一点各方向的静压力均相等，与作用方向无关。二、流体静力学基本方程流体静力学方程式的另一种形式如图为一水箱，水面压力为po，水中任意两点1、2到某基准面0—0的高度为zl、z2，压力为p1，p2，将水中的深度改为高度差后得式子两端同除以γ两式联立整理得即总结：静止液体中任一点的静压力与其深度成正比，即水越深压力越高—单位重量液体具有的位能—单位重量液体具有的压能—单位重量液体具有的势能说明：静止液体中各点的测压总管高度相等，即静止液体中任意一点的单位重量液体所具有的总能量(势能)相等第二节流体静力学基础

5、三、流体静压力的度量1、压力的测量基准1）绝对压力pj:以绝对真空为基准测得的压力。2）相对压力p:以大气压力为基准测得的压力。3）真空度pz:绝对压力小于大气压时，大气压与绝对压力的差值（负压绝对值）第二节　流体静力学基础2、压力的度量单位(1)应力单位用单位面积上的力表示。单位为Pa(N/m2)或kPa。(2)液柱高度常用水柱(mH2O)和水银高度(mmHg)表示压力的大小。(3)大气压力标准大气压(atm)是在北纬45º海平面上、温度为15º时测定的大气压数值大气压力与前两种单位的关系是：1标准大气压(atm)=101337Pa=10.33mH2O=760mmHg1工程大气压(at)=

6、98100Pa=10mH2O=735mmHg1mH2O=9.81kP1mmHg=133.3Pa第二节　流体静力学基础3、液柱式测压计等压面：静止液体中压力相等的各点组成的面。等压面的条件：静止、同种、连续。(1)管式测压计“U”型管测压计管：管径不小于5mm的玻璃管。管式测压计测压管：直径不小于5mm，减少毛细管现象举例被测压力较小时或注意：计算时要先找等压面1—2U形管测压计举例被测流体压力较大时，可采用U形管并在管中装入水银作等压在面1—2，则管内液体的绝对压力管内液体的相对压力被测流体为气体时，忽略空气重度，则有管内的真空度为U形管压差计举例如果U形管的另一端与另一个对象相接，就能在U

7、形管上显示出被测对象的压力差，则第二节　流体静力学基础(2)微压计当测量微小的流体压力时，如仍用前面所讲的压差计，则误差较大，一般可采用倾斜微压计，构造如图2所示。另一种测量微小压差的微压计如图3所示。2)微压计当测量微小的流体压力时，可采用倾斜微压计，以减少误差。如图为其构造。S1：圆形玻璃容器断面积S2：细管断面积。指示液体为酒精被测对象为气体则有绝对压力相对压力由得由于故可忽略，则有第二节流体静力学基础