液体力学基础

11任务一：液压与气压传动系统基础知识延迟符液压传动系统基础知识

22延迟符二、液压传动系统力学基础1液体静力学基础（1）液体的静压力液体静力学主要研究静止液体所具有的力学规律及这些规律的实际应用。所谓静止液体是指液体内部质点与质点之间没有相对运动，而液体整体则完全可以随同容器一起作各种匀速运动。静止液体在单位面积上所受的法向力称为静压力。静压力在液压传动中简称压力,在物理学中则称为压强。压力通常用p表示。若法向作用力F均匀地作用在面积A上,则压力可表示为：液体静压力有如下两个重要特性:(1)液体静压力垂直于承压面，其方向和该面的内法线方向一致。这是由于液体质点间的内聚力很小，不能受拉只能受压所致。(2)静止液体内任一点所受到的压力在各个方向上都相等。如果某点受到的压力在某个方向上不相等，那么液体就会流动，这就违背了液体静止的条件。液压设备的用途不同，其压力系统所需要的工作压力也不同。为便于液压元件的设计、生产和使用，将压力分为：低压：＜2.5MPa中压：2.5—8MPa中高压：8—16MPa高压：16—32MPa超高压：＞32MPa（2）液体静压力的基本方程

假设静止不动的液体中有如图所示的一个高度为h,底面积为ΔA的假想微小液柱。表面上的压力为，求其在A点的压力。因这个小液柱在重力及周围液体的压力作用下处于平衡状态，可把其在垂直方向上的力平衡关系表示为即为静压力的基本方程。

(1)静止液体中任何一点的静压力为作用在液面的压力p0和液体重力所产生的压力之和。 (2)液体中的静压力随着深度h的增加而线性增加。(3)在连通器里，静止液体中只要深度h相同，其压力就相等。55延迟符二、液压传动系统力学基础2液体动力学基础（1）基本概念液体在外力作用下流动时的运动规律及液体流动时其能量的转换关系。①理想液体和实际液体既无粘性又不可压缩的液体叫做理想液体，而把实际上既有粘性又可压缩的液体叫做实际液体。②稳定流动和非稳定流动液体在流动时，通过任一通流横截面的速度、压力和密度不随时间改变的流动称为稳流；反之，速度、压力和密度其中一项随时间改变的，就称为非稳流。为使问题讨论简便，也常先假定液体在作稳定流动。66延迟符二、液压传动系统力学基础2液体动力学基础（1）基本概念液体在外力作用下流动时的运动规律及液体流动时其能量的转换关系。③流量流量是指单位时间内流过通流截面液体的体积，用符号q表示，单位为m3/s,工程中常用L/min，1L＝1×10-3m3，1m3/s＝6×104L/min④流速通常所说的流速均指平均流速，是假想液体经过通流截面的流速是均匀分布的，用表示，单位为m/s，用平均流速计算流量，则有⑤液体的流动状态液体的流动状态分为层流和紊流，这一现象可通过雷诺实验观察。判断液体是层流或紊流，可通过雷诺数Re来判断。液体在圆管中流动时的雷诺数Re与管道的直径和液体流速成正比而与运动粘度成反比，即

式中——管道内液体的流动速度；d——圆形管道的直径；

v——液体的运动粘度。液体的流动状态是层流或紊流，由临界雷诺数Rec决定。当雷诺数Re<Rec时，流动状态为层流；当雷诺数Re>Rec时，流动状态为紊流。

88延迟符二、液压传动系统力学基础3连续性定理对稳流而言，液体以稳流流动通过管内任一截面的液体质量必然相等。如图所示管内两个流通截面面积为A1和A2，流速分别为v1和v2，则通过任一截面的流量q为q=Av=A1v1=A2v2=常数该式即为连续定理，此式还得出另一个重要的基本概念，即运动速度取决于流量，而与流体的压力无关。99延迟符二、液压传动系统力学基础4伯努利方程流动液体不仅具有压力能和位能，而且由于它有一定的流速，因而还具有动能。伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。为1010延迟符二、液压传动系统力学基础5压力损失计算压力损失有沿程损失和局部损失两种。沿程损失是当液体在直径不变的直管中流过一段距离时，因摩擦而产生的压力损失。局部损失是由于管子截面形状突然变化、液流方向改变或其他形式的液流阻力而引起的压力损失。总的压力损失等于沿程损失与局部损失之和。

沿程压力损失为式中——沿程压力损失系数，其取值可利用经验公式计算

l——液体流经管路的长度；

d——管路内径；

v——液体的平均流速。局部压力损失——局部阻力系数，液体流经这些局部障碍物时的流动现象很复杂，具体数据可通过实验测定或查阅有关液压传动设计手册。管路系统中的压力损失等于所有管路系统中的沿程压力损失和局部压力损失之和，即1212谢谢延迟符PPT模板下载：/moban/行业PPT模板：/hangye/节日PPT模板：/jieri/PPT素材下载：/sucai/PPT背景图片：/beijing/PPT图表下载：/tubiao/优秀PPT下载：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Ex