液压传动 课件全套 第1-8章 绪论、液压介质- 液压基本回路

液压传动系统的工作原理及组成第一章绪论2内容提要什么是液压传动系统液压传动系统的工作原理液压传动系统的组成液压系统的图形符号1234一、什么是液压传动系统液压传动：以液体为工作介质，以液体在密封油腔内的容积变化所引起的压力能进行动力传递的传动方式流体传动：液压传动与气压传动合称流体传动一、什么是液压传动系统一般机器的三个组成部分：原动机传动机构工作机构

原动机电动机内燃机传动机构工作机构一、什么是液压传动系统传动装置：机械传动，电气传动，流体传动（单独或复合形式）原动机的输出特性往往不能和执行机构的要求（力，速度，位移）理想匹配，因此，就需要某种传动装置，将原动机的输出量进行适当变换，使其满足工作机构的要求。传动——传递运动和动力的方式液力传动：以液体为工作介质，在两个或两个以上的叶轮组成的工作腔内，通过液体动能的变化来传递能量的传动液压传动——液体的静压液力传动——液体的动能水井千斤顶液压挖掘机液压叉车你所见过的哪些利用液压传动工作的？一、什么是液压传动系统机床工作台液压传动系统工作原理二、液压传动系统的工作原理液压千斤顶1—油箱；2—过滤器；3、12、14—回油管；4—液压泵；5—弹簧；6—钢球；7—溢流阀；8—压力支管；9、15—换向阀；10—压力管；11、16—操作手柄；13—节流阀；17—活塞；18—液压缸；19—工作台二、液压传动系统的工作原理从上面的工作过程可以看出，液压系统的工作是依靠液体的压力能进行的，具体表现在：（1）液压传动是以液体为工作介质来传递动力；（2）液压传动依靠液体的压力能来传递动力，与依靠液体的动能来传递动力的液力传动不同；（3）液压传动中的工作介质是在受控、受调节的状态下工作的，因此液压传动与液压控制很难截然分开；（4）液压系统在工作时，存在机械能与液压能或压力能的多次相互转换；（5）液压传动系统必须满足所驱动负载在力或速度方面的要求。三、液压传动系统的组成1.能源装置2.执行装置3.控制调节装置4.辅助装置5.工作介质三、液压传动系统的组成1.能源装置：把机械能（发动机或者电动机等）转换为油液的压力能的装置。最常见的就是液压泵，按结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等，其主要作用是给液压系统提供压力油，使整个液压系统能够按照设定的功能来满足负载在力或速度方面的要求。齿轮泵叶片泵柱塞泵三、液压传动系统的组成2.执行装置：把油液的压力能转换为机械能的装置。液压系统中的执行机构主要包括两类：1）作直线运动的液压缸；2）作旋转运动的液压马达。液压缸（直线运动）液压马达（旋转运动）三、液压传动系统的组成3.控制调节装置：对液压系统中油液的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。换向阀、溢流阀、调速阀等。通过对这些元件的组合使用即可实现液压系统的不同功能。换向阀溢流阀调速阀三、液压传动系统的组成4.辅助装置：液压系统的正常工作，除了需要上述三大装置外，还需要配置相应的辅助装置，如油箱、过滤器、油管、接头以及液压蓄能器等。它们对保证液压系统的稳定、可靠和持久地运行起着举足轻重的作用。三、液压传动系统的组成存在两次能量转换液压传动链的基本形式IH工业液压/固定液压电机液压泵液压控制回路液压缸/马达被驱动工作部件电能机械能液压能机械能三、液压传动系统的组成存在两次能量转换液压传动链的基本形式MH行走液压/移动液压发动机被驱动工作部件化学能机械能液压能机械能液压泵液压控制回路液压缸/马达四、液压系统的图形符号（1）液压泵：由一个圆加上一个实心的三角形以及在圆外的旋转运动方向来表示，其中，三角形的角向外，表示油液的流动方向，如图中的元件4所示。四、液压系统的图形符号（2）换向阀：一般具有两个或以上的工作位置，用来改变液体的流动方向，根据与其连接的管路数量，其通道数（油口）也不相同，如图中的元件9和15所示，换向阀9具有两个工作位置，三个连接通道，而换向阀15具有三个工作位置，四个工作通道。一般用P口代表压力油的入口，T口代表压力油的出口，A和B用来代表与负载或下一级油路相连的通道。四、液压系统的图形符号（3）压力阀：一般方格代表阀芯，中间的箭头代表液体的流动方向和流通通道，两侧的直线代表进出油路，虚线代表控制油路。压力阀就是利用作用在阀芯上的液压力与另一侧的弹簧力平衡进行工作的，如图中的元件7所示。四、液压系统的图形符号（4）节流阀：由两段圆弧组成的狭小缝隙即为节流阀，由于节流阀的开口是可以调整的，因此添加了一个斜向的箭头，如图的元件13所示。四、液压系统的图形符号一般液压符号图应该以该元件处于静止或零位时的状态来表示，如图所示。还应注意：（1）这些符号只代表元件的职能，不表示元件的具体结构和参数；（2）只反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置；（3）只反映静止位置或初始位置的工作状态，不反映其过渡过程。THEEND!液压传动系统的应用主讲人：任好玲华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第一章绪论一、液压传动系统的应用场合液压系统的优点：功率密度高、出力大、布置灵活、易于实现自动化控制所具有的的独特优点，使得液压系统的应用广泛据统计，全球液压产品应用领域中：工程机械占了39.06%机床：2.69%；冶金：7.06%；塑料：6.33%。机床与基础制造装备合计：16.08%；成为仅次于工程机械的第二大应用市场！液压挖掘机装载机液压弯管机大型铣磨加工中心大型自由锻压机压路机工程车辆空客A380一、液压传动系统的应用场合据统计，国外95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动化生产线都采用了液压传动。因此采用液压传动的应用广度成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。一、液压传动系统的应用场合固定机械金属切削机床、金属成型、机械手、包装设备、试验台、塑机、铸锻及冶金行业、石油钻井、矿山、水电站、风力发电、剧院舞台和娱乐设施等。大型铣磨加工重型

液压弯管机

大型自由锻压机

水电站泄洪闸风力发电

游乐设施液压卡盘一、液压传动系统的应用场合注塑机一、液压传动系统的应用场合一、液压传动系统的应用场合注塑机一、液压传动系统的应用场合系统动力部分模具运动部分注塑部分一、液压传动系统的应用场合移动机械移动机械主要指具有一定移动能力，可以行走的机械，主要包括各种汽车、农业及林业机械、环卫机械、工程机械、建筑机械等。ABS助力转向系统31一、液压传动系统的应用场合移动机械32一、液压传动系统的应用场合移动机械33一、液压传动系统的应用场合航空与航天国产大飞机C919、各种战斗机、运输机，乃至天宫一号、嫦娥系列和神舟系列等航空航天设备上都有各种液压系统的存在，如飞机中的液压系统有公共液压系统和助力液压系统。34一、液压传动系统的应用场合航空与航天空客A380所用的液压元件及工人组装液压系统35随着陆地石油储存资源的逐渐枯竭，人类逐渐将眼光放到海洋上，对海洋进行开发和利用所用到的各种设备如图所示。海洋经济蓬勃发展，在国民经济中的地位不断提高，海洋工程装备也被纳入国家战略性新兴产业，而无论是海面的各种平台、船舶还是海底的各种管道、支腿等都离不开液压系统。一、液压传动系统的应用场合水下作业和海洋开发36开山凿岩、遁地开路——铁路、地铁一、液压传动系统的应用场合其他——盾构机37“液压驱动显示”机构工作原理：两推杆联合驱动相应波纹管中液体在圆形管中运动，两种液体的交界面指示的则是当前的小时。黄色液体是萤光水性液体，另一种是透明黏性液体。两种液体分子排斥力极强，即使有液压力作用但仍能不相溶。一、液压传动系统的应用场合其他——液压驱动机械腕表38一、液压传动系统的应用场合其他——波士顿动力机器人（BigDog、Atlas、SpotMini）39BigDog四肢均由液压驱动，每条腿有4个自由度：小腿和大腿各一个纵向自由度，分别由一个液压缸驱动；胯部有纵向和横向两个自由度，由两个液压缸驱动。因此，全身共16个自由度一、液压传动系统的应用场合其他——波士顿动力机器人（BigDog、Atlas、SpotMini）40一、液压传动系统的应用场合其他——2008北京奥运会舞台布景41一、液压传动系统的应用场合其他——2008北京奥运会舞台布景42一、液压传动系统的应用场合其他——2008北京奥运会舞台布景轧钢就是用轧机对钢坯进行压力加工，获得需要的形状规格和性能的过程。轧机主要由几组轧辊构成，轧辊是一对转动方向相反的辊子，两个辊子之间形成一定形状的缝或孔，钢坯通过轧辊就成为一定形状的钢材。一、液压传动系统的应用场合其他——轧钢线一、液压传动系统的应用场合其他——桥梁检查车一、液压传动系统的应用场合其他——水泥泵车由于液压油是一种石油基的流体，一旦发生泄漏就会污染周围的设备或产品，因此液压技术在食品、制药、纺织、印刷、造纸以及电子工业等领域的使用受到一定的限制。如果将液压系统的工作介质更换为水，即水压系统则使用领域不受上述限制。二、液压传动系统不适应的场合THEEND!液压传动系统的特点主讲人：林添良华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第一章绪论49内容提要液压传动系统的优点液压传动系统的缺点功率传递的类型及特点123一、液压传动系统的优点（1）体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑。如图所示，内燃机或异步电动机的尺寸明显大于液压泵的体积，实际上相同功率的电动机和液压泵，液压泵不仅在体积上较小，在重量、转动惯量上均具有明显的优势，因此液压传动特别适用于对安装空间和重量要求都较为苛刻的行走机械。重量比14:1；体积比26:1;转动惯量小72:1(转动惯量=质量×半径²）电机液压泵一、液压传动系统的优点（2）易于实现直线运动液压传动技术中的执行元件包括液压马达和液压缸，其中液压油缸是一种直线往复运动的执行元件，因此液压传动非常容易实现直线运动，且输出功率较大。电气传动目前技术较为成熟且功率较大，但电机主要还是以旋转运动为主。虽然现在市场上已经有直线电机，但直线电机输出功率仍然有限。一、液压传动系统的优点（3）与机械传动相比，液压传动系统柔性大，具有高适应性，空间安排上自由度很大。密闭的流体是灵活的动力源，具有优秀的力转移性能。利用钢管和软管取代机械部件可以排除布局问题。一、液压传动系统的优点（4）功率参数无级可调、控制方便、传动平稳、特性优良且精度高。1)可方便地进行正反向直线或回转运动和动力控制，且具有很宽的调速范围；2)可简便地实现由回转运动到直线往复运动的转变(泵轴回转/液压缸往返)；3)负载刚性大（液压马达为电机的5倍），精度高；4)可安全可靠并快速地实现频繁的带载启动和制动；5)在液压马达和泵静止不动时，可维持大负载(力、转矩)状态；6)可简便地通过限制系统压力，来限制力和转矩；7)可以对多负载的功率进行分配控制。（5）易于实现过载保护，当负载压力超过系统设定压力时，油液经溢流阀流回油箱。（6）由于采用油液作为工作介质，能自行润滑，寿命长。（7）在液压传动系统中，功率损失所产生的热量可由流动的油液带走，可避免机械本体产生过度温升。（1）效率不高如图所示，液压系统的能量至少经过机械能-液压能-机械能的两次转换，此外，由于系统难以全局匹配动力源（电机、内燃机）-液压泵-负载所需流量，导致液压控制阀上会产生大量的能量损耗，导致液压传动技术的整体传动效率低。以液压挖掘机为例，其液压系统的效率大约为35%。二、液压传动系统的缺点（2）液压油传动介质不理想1）液压油对油温、污染和负载变化敏感，不宜于在很低或很高温度下工作；2）存在泄漏，系统易变脏；3）存在失火、爆炸的危险，除非采用防火流体；4）油污染易产生事故。二、液压传动系统的缺点（3）液压源不如电源易获得液压传动需要配置单独的能源(例如液压泵站)，而电能可以直接从电网或者电量储能单元（电池、电容等）直接获取。（4）液压系统的控制特性不高1）液压油容易泄漏且具有可压缩性，难以保证严格的传动比；2）存在非线性及其它的复杂特性等，较难完善设计；3）液压回路阻尼特性较差，易存在不稳定问题。二、液压传动系统的缺点（5）与功能完全相似的电气系统相比，液压系统的费用可能较高（6）液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术水平要求较高二、液压传动系统的缺点总的来说，液压传动系统具有机械传动和电气传动无可比拟的优势。液压系统与其它系统配合使用，才能发挥其最大的优势，我们常说的电子是神经、液压是肌肉，而机械就是支撑整个系统的骨架。在较大功率的传动场合，综合考虑技术功率数据和设备费用，相比于其他传动系统，液压传动能提供更好的解决方案，也是最为有效的方式。总起来说，液压系统的缺点可以概括为：1、发烧——受温度影响2、拉稀——容易泄漏3、哆嗦——气穴、流量脉动等引起的振动传动装置主要包括流体传动、电气传动和机械传动，流体传动又分为液压传动和气压传动。这四种功率传动装置的对比如表所示三、功率传递的类型及特点液压传动气压传动电力传动机械传动能量来源电机内燃机液压蓄能器电机内燃机空气压缩机电力电网电池电机内燃机重力，弹性力（弹簧）功率传递元件金属管道和软管金属管道和软管电缆，电磁场机械零部件杠杆，传动轴等传递介质液体气体电气元件刚性和弹性体力密度大，压力高较小，压力较低小大功率密度高较低低，只有液压马达的1/10较高，但选型和布置成所需尺寸的容易性通常不如液压可无级控制性（加速，减速制动）非常好（通过压力和流量）好（通过压力和流量）好至非常好（通过电器，开环和闭环控制）好输出运动类型可通过液压缸和液压马达方便地实现直线和旋转运动可通过气缸和气马达方便地实现直线和旋转运动主要是旋转运动直线运动可依靠1）电磁铁，但出力小，行程短2）直线电动机可直线运动，但输出功率较小直线和旋转运动气压传动的优点：以空气为工作介质，来源方便，且用后可直接排入大气而不污染环境；空气的粘性很小，其损失也很小，节能、高效，适于远距离输送；动作迅速、反应快、维护简单、不易堵塞；工作环境适应性好，安全可靠；成本低、过载能自动保护。气压传动的缺点：工作速度稳定性稍差；不容易实现高压，不易获得较大的推力或转矩；有较大的排气噪声；因空气无润滑性能，需在气路中设置给油润滑装置等。三、功率传递的类型及特点液压液的性质第二章液压介质内容提要61液压液的作用及分类液压液的性质12一、液压液的作用及分类液压液的作用：传递动力和信号；润滑、冷却和防锈10号航空液压油一、液压液的作用及分类液压系统的工作介质90%以上为石油型：机械油、汽轮机油、普通液压油、专用液压油（其中抗磨液压油最常用）难燃液压液海水或淡水密度可压缩性粘度二、液压液的特性密度ρ和重度γ二、液压液的特性液体的质量密度重度液体的体积液体的重量密度ρ和重度γ二、液压液的特性1）因油的牌号而异；2）随温度的上升而减小；3）随压力的提高稍有增加.液压油密度和重度的影响因素：液压液密度/（kg·m-3）液压液密度/（kg·m-3）抗磨液压液L-HM320.87×103水-乙二醇液压液L-HFC1.06×103抗磨液压液L-HM460.875×103通用磷酸酯液压液L_HFDR1.15×103油包水乳化液L-HFB0.932×103飞机用磷酸酯液压液L_HFDR1.05×103水包油乳化液L-HFAE0.9977×10310#航空液压液0.85×103可压缩性二、液压液的特性体积压缩系数压力的增量被压缩的液体体积体积的增量体积弹性模量工程上常用可压缩性：液体因所受压力增高而发生体积缩小的

性质称为可压缩性。可压缩性——弹簧刚度二、液压液的特性

封闭在容器内的液体在外力作用下的情况极像一根弹簧，外力增大，体积减小；外力减小，体积增大。在液体承压面积A不变时，可以通过压力变化Δp=ΔF/A（ΔF为外力变化值）、体积变化ΔV=AΔl（Δl为液柱长度变化值）和体积模量求出它的液压弹簧刚度kh，即：

液压油液的可压缩性对液压传动系统的动态性能影响较大，但当液压传动系统在静态（稳态）下工作时，一般可以不予考虑。

但在高压下或者研究动态性能及进行远距离操纵时，则必须考虑可压缩性对液压系统的影响。体积弹性模量的影响因素纯油的可压缩性随压缩过程、温度及压力的变化而变动，但变动量不大；在一般情况下，油的可压缩性对液压系统性能影响不大，但在高压情况下以及在研究系统动态性能时则不能忽略。(与管路等有关系，综合弹性模量）由于空气的可压缩性很大，且与工作压力的改变而大幅度变化，所以游离空气对当量体积弹性模量影响很大二、液压液的特性HLP:ΔV/V≈1%

Δp=140bar70二、液压液的特性

牛顿在《自然哲学的数学原理》(1687)中指出：相邻两层流体作相对运动时存在内摩擦作用,称为粘性力。•

库仑实验(1784)库仑用液体内悬吊圆盘摆动实验证实流体存在内摩擦。粘性粘性液体在外力作用下流动时，其流动受到牵制，且在流动截面上各点的流速不同。各层液体间有相互牵制作用，这种相互牵制的力称作液体内的摩擦力或粘性力。二、液压液的特性牛顿内摩擦定律运动粘度静止的液体不体现粘性液体只有在流动时才显示其粘性。单位面积上的内摩擦力μ——液体粘度，也称为绝对粘度或动力粘度粘性粘性是流体抵抗变形的能力，

粘性是流体的固有属性，

粘性是运动流体产生机械能损失的根源二、液压液的特性牛顿流体绝对粘度只与流体种类有关，而与速度梯度无关非牛顿流体绝对粘度不仅与流体种类有关，还与速度梯度有关当压力增加时，粘度有所增加；液体的粘度对温度很敏感，温度略升高，粘度显著降低。

理想流体（无粘性流体）:τ=0

实际流体（粘性流体）:τ

0

当h很小时，阻力定律可写为，即速度为线性分布。

速度分布图形不同时，剪应力τ分布也不同。抛物线分布u直线分布u粘性二、液压液的特性粘性二、液压液的特性绝对粘度是液体在单位速度梯度流动时单位面积上的内摩擦力。运动粘度等于液体绝对粘度与其密度之比称为运动粘度沿用的单位为P（泊，dyn

s/cm2）1泊=1g/s.cm=0.1kg/s.m=0.1N.s/m2=0.102kgf.s/m2法定计量单位为m2/s，以前沿用的单位为St（斯），它们之间的关系是：

1m2/s=104St=106cSt（厘斯）在我国，液压液的牌号是用它在温度为40℃时的运动粘度（厘斯）平均值来表示的。例如32号液压液，就是指这种油在40℃时的运动粘度平均值为32cSt。粘性的影响因素温度对粘度的影响：液压液的粘度对温度的变化十分敏感。温度升高，粘度降低。我国常用粘温图表示油液粘度随温度变化的关系。粘温指数越高，粘度越大，说明该种液体的粘度随温度变化越小，其粘温特性越好。二、液压液的特性压力对粘度的影响：在一般情况下，压力对粘度的影响比较小，在工程中当压力低于5MPa时，粘度值的变化很小，可以不考虑。气泡对粘度的影响：液体中混入直径为0.25~0.5mm悬浮状态气泡时，对液体的粘度有一定影响。【例】一底面积为45×50cm2，高1cm的木块，质量为5kg，沿涂有润滑油的斜角为30º的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚度1cm，求油的粘度。

【解】木块重量沿斜坡分力F

与切力T平衡时，等速下滑。由于油层厚度很小，速度分布可看成线性分布。粘性二、液压液的特性膨胀性二、液压液的特性油的体积随温度升高而增加的特性称之为膨胀性，其膨胀量可表示为其中vt-温度t0C时的油的体积；

v0-温度t0

0C时的油的体积；

αt-油的体积膨胀系数。二、液压液的特性物理特性：

抗燃性

抗凝性

抗泡沫性

抗乳化性

防锈性

润滑性其他特性化学特性：

热稳定性

氧化稳定性

水解稳定性

相容性THEEND!液压液的污染控制及选用第二章液压介质内容提要81液压液的主要污染源控制液压液污染的措施常见问题及解决措施液压液的选用1234一、液压液的主要污染源据统计，液压系统的故障有70%以上是由严重污染的液压油引起的，其中伺服系统中，这一比例更高达80%。液压系统固有污染物外界入侵污染物内部生成污染物固体颗粒物污染加速元件磨损削减使用寿命引起系统突然失效破坏工作性能液压油水污染造成油液乳化加速氧化产生沉淀腐蚀金属表面混入空气污染降低弹性模量和刚性降低润滑性引起振动和噪声气蚀加剧表面剥蚀液压液被污染的原因二、控制液压液污染的措施使用前保持液压液清洁保持液压系统在装配后、运转前清洁保持液压液在工作中清洁采用合适的过滤器定期更换液压液控制液压液的工作温度污染等级二、液压液的特性美国NAS1638100mL、5个颗粒尺寸区内最大允许颗粒数，分14级，00~12ISO4406

双代号法，1mL中大于5μm颗粒数／大于15μm颗粒数GB/T14039—同ISO4406目前我国普通工艺生产的液压油一般只能达到NAS8～10液压系统的清洗及换油有些液压设备维修后，用金属清洗剂或肥皂水清洗系统，再加液压油进行试机，发现泡沫大，油压不稳。这时，用户通常认为该品牌的液压油质量差，把油排净后换另一品牌的油工作正常，因此就断定前一油差后一油好。其实这是冤案，前油替后油“受了过”，由于系统中残存的金属清洗剂、肥皂水中的表面活性组分污染了前油而使其抗泡性变差，使设备工作异常，前油排干净时也同时把系统冲刷干净，后油也就正常了，类似的情况经常发生。三、常见问题及解决措施液压油进水有何危害？1.能够与液压油起反应，形成酸、胶质和油泥，水也能析出油中的添加剂，影响油品的过滤性能2.水的最主要影响是降低润滑性，溶于液压油中的微量水能加速高应力部件的磨损，仅从含水（100~400）×10-6的矿物油滚动轴承疲劳寿命研究表明，轴承寿命降低了30%~70%；3.腐蚀、锈蚀金属。内燃机油与矿物液压油有何主要区别？二者是否可以代用？内燃机油是根据发动机油的工况生产，内燃机油要求有较高的清净分散性等，液压油主要用于各类液压系统中，由于液压油中缺乏清净分散性不能用做内燃机油。而内燃机油在破乳化、水解安定性等达不到液压油的要求，因此内燃机油也不能代用液压油。清净分散剂的作用不仅是清净性，还有良好的分散性。它能抑制减少沉积物的生成，使发动机内部清洁，同时还能将油泥和颗粒分散于油中。另外还能中和油中的酸性物质。清净分散剂的作用概括起来就是洗涤、分散、增溶、中和四点。三、常见问题及解决措施工业齿轮油能否代替矿物液压油来用？工业齿轮油中添加剂的主要成分为活性硫、磷等化合物，它一般粘度大，极压性好，但对铜腐蚀敏感，水解安定性达不到液压油的要求，一般不能随意用来顶替矿物液压油。同种类、同粘度级的不同厂家的液压油品可以随意混合使用吗？一般不能。因为尽管两种油的种类和粘度完全相同，但二者的化学组成不明，混到一起后，添加剂之间是否起对抗效应不得而知，因此，面对这种情况，处理方法有如下两种：第一，先做互溶储存稳定性试验，并测定其互溶后的主要性能，再抉择。第二，放净设备中的旧油，用新装油冲洗干净系统，再注入新油运行。三、常见问题及解决措施液压液的选择包括：品种和粘度四、液压液的选用选择液压液时考虑的因素系统工作环境系统工作条件液压液的品质经济性是否阻燃抑制噪声的能力废液再生处理及环保要求压力范围温度范围转速物理化学指标对金属和密封件等的相容性过滤性能、吸气情况、去垢能力锈蚀性抗氧化稳定性剪切稳定性价格及使用寿命货源情况维护、更换的难易程度89对液压油的要求四、液压液的选用1、良好的化学稳定性。2、良好的润滑性能，以减小元件之间的磨损。3、质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水份和水溶性酸碱等。4、适当的粘度和良好的粘温特性。5、凝固点和流动温度较低，以保证油液能在较低温度下使用。6、自燃点和闪点要高。7、有较快地排除油中游离空气和较好地与油中水份分离的能力。8、没有腐蚀性，防锈性能好，有良好的相容性。90纯水（海水）与液压油的区别四、液压液的选用抗蚀减摩技术、高效密封及润滑技术、减振降噪设计技术水润滑摩擦副的材料优选配对方案不同材料如不锈钢、陶瓷、塑料及复合材料的摩擦特性研究SEM照片摩擦副材料纯水液压柱塞泵最大压力：14MPa排量：63mL/rev最大容积效率：90％总效率：72％91使用高水基液的液压系统注意事项四、液压液的选用(1)由于粘度低、泄漏大，系统的最高压力不要超过14MPa。(2)要防止气蚀现象，可用高置油箱以增大泵进油口处压力，泵的转速不要超过1200r/min。(3)系统浸渍不到油液的部位，金属的气相锈蚀较为严重，因此应使系统尽量地充满油液。(4)由于油液的pH值高，容易发生由金属电位差引起的腐蚀，因此应避免使用镁合金、锌、镉之类金属。(5)定期检查油液的pH值、浓度、霉菌生长情况，并对其进行控制。(6)滤网的通流能力须4倍于泵的流量，而不是常规的2倍。使用液压液应注意以下几点四、液压液的选用1、应使液压液长期处在低于它开始氧化的温度下工作2、防止油液被污染3、对油液进行定期抽样检验，并建立定期更换制度4、油液的储液量应充分，利于散热5、保持系统密封THEEND!液体力学基础知识主讲人：任好玲华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第三章流体力学基础内容提要95流体概述流体研究内容流体力学的应用流体力学的内容1234流体概述流体指具有流动性且自身不能保持一定形状的物体，如气体和液体流体特性1.流动性：2.连续性：是流体区别于固体的根本标志。气体的流动性大于液体；静止流体不能承受拉力；流体在平衡状态下不能承受剪切力。没有固定的形状，液体的形状取决于盛装它的容器；气体完全充满容器。流体是各向同性的连续介质(理论模型)。沙子，石子？流体概述有无固定的体积？能否形成

自由表面？是否容易

被压缩？流体气体无否易液体有能不易呈现流动性？

流体固体

液体、气体与固体的区别流体研究内容流体力学分类①理论流体力学（流体力学）②应用流体力学（工程流体力学）流体力学研究流体静止和运动的力学规律及其在工程技术上的应用的一门学科。工程流体力学①流体在外力作用下，静止与运动的规律；②流体与边界的相互作用。大部分竞技体育项目与流体力学有关

33-0流体力学的应用液体静力学：研究静止液体的处于平衡状态时的力学规律和这些规律的实际应用。所谓静止液体，是指液体内部质点间没有相对运动。如果盛放液体的容器本身处在运动之中，则液体处于相对静止状态。液体动力学：研究运动流体的规律和运动流体与边界之间相互作用。流体力学的内容流体动力学-基本概念主讲人：任好玲华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第三章流体力学基础内容提要102系统与控制体稳定流动和非稳定流动理想液体与实际液体一维流动、多维流动流线、流管和流束通流截面、流量和平均流量功、功率压力12345678液体动力学研究液体在外力作用下运动规律，即研究作用在液体上的力与液体运动之间的关系，及流体流动时的能量转换和流体对固体壁面的作用力。由于液体具有粘性，流动时要产生摩擦力，因此研究液体流动问题时必须考虑粘性的影响。物理学中的质量守恒定律、动量定理、能量守恒定律等，都是针对固定的系统而言的。由于流体所具有的流动性，流体系统的位置和形状都不固定，所以数学上描述起来困难。控制体就是为了解决这一问题提出的流体力学中的流动方程建立，就是把各种适用于固定系统的物理定律改写成适用于控制体的数学表达式。在任何与周围隔绝的物质系统（孤立系统）中，不论发生何种变化或过程，其总质量保持不变物体动量的增量等于它所受合外力的冲量即Ft=Δvm，或所有外力的冲量的矢量和如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。能量守恒定律指出能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转移或转化过程中其总量保持不变1.系统与控制体所谓系统，就是确定物质的集合。系统以外的物质称为环境。系统与环境的分界面称为边界。系统具有如下的特点：系统始终包含着相同的流体质点；系统的形状和位置可以随时间变化；边界上可有力的作用和能量的交换，但不能有质量的交换。1.系统与控制体所谓控制体，是指根据需要所选择的具有确定位置和体积形状的流场空间。控制体的表面称为控制面。控制体具有以下的特点：控制体内的流体质点是不固定的；控制体的位置和形状不会随时间变化；控制面上不仅可以有力的作用和能量交换，而且还可以有质量交换。系统控制体内部质点固定不固定位置和形状变化固定与外界的交换只有力和能量，无质量力、能量、质量都有2、稳定流动和非稳定流动液体流动时，若液体中任何一点的压力，流速和密度都不随时间变化，这种流动称为稳定流动（或恒定流动）。反之，压力，流速随时间而变化的流动称为非稳定流动。如图所示，从水箱中放水，若水箱上方有一补充水源使水位H保持不变，则出水口流出的液体中各点的压力和速度均不随时间变化，故为稳定流动。反之为非稳定流动。图3-7稳定流动和非稳定流动3、理想液体与实际液体实际液体:既有粘性又可压缩。在研究液体流动时必须考虑液体粘性和可压缩性的影响；理想液体:既无粘性又不可压缩的假想液体。这样的假想液体一般是为了便于导出基本方程。一维流动：当液体整个作线形流动时，称为一维流动；二维或三维流动：当作平面或空间流动时，称为二维或三维流动。4、一维流动、多维流动在非恒定流动时，由于液流通过空间点的速度随时间变化，因此流线形状也随时间变化；在恒定流动时，流线的形状不随时间变化。5、流线、流管和流束流线:是流场中的一条一条的曲线，它表示同一瞬时流场中各质点的运动状态。流线上每一质点的速度矢量与这条曲线相切，因此，流线代表了在某一瞬时的许多流体质点的流动方向。流线之间不能相交，流线也不能突然转折？？5、流线、流管和流束流管：在流场中给出一条不属于流线的任意封闭曲线，沿该封闭曲线上的每一点作流线，由这些流线组成的表面称为流管；流束：流管内的流线群称为流束。流管内外的流线均不会穿越流管？流线彼此平行的流动称为平行流动；流线间夹角很小，或流线曲率半径很大的流动称为缓变流动。平行流动和缓变流动都可认为是一维流动。6、通流截面、流量和平均流量垂直于液体流动方向的截面称为通流截面，也叫过流断面。单位时间t内流过某通流截面的液体体积V称为流量Q，即：

1L/min=1/60000m³/s流量也可以同单位时间内通过某通流界面的液体质量来表示可看出，平均流速为流量与通流面积之比。实际上由于液体具有粘性，通流截面上中心处流速最大；越靠近管壁流速越小；管壁处的流速为零。以后所指流速均为平均流速6、通流截面、流量和平均流量功:W=F*S

7、功、功率功率静止流体内的压力在各个方向上都相等；那么流动液体呢？惯性力粘性力当惯性力很小，且可以把流体认为是理想液体时，流动液体内任一点处的压力在各个方向上的数值仍然可以看做是相等的。工程实际用于时，可以认为流体内任一点的压力在各个方向是相等的，即是说任一点只有一个压力值。8、压力THEEND!液体静力学基础主讲人：任好玲华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第三章流体力学基础内容提要119液体静压力及其特性液体静压力基本方程及其物理意义压力对固体壁面的作用力123液体静力学研究静止液体的力学规律和这些规律的实际应用。“静止液体”是指液体内部质点间无相对运动，与盛放液体的容器静止或运动无关。液体静力学液体中的作用力

质量力作用于所研究液体的所有质点上，它的大小与液体质量成正比，属于这种力的有重力,惯性力和电磁力等。表面力是作用于所研究液体表面上的力。因为这种微元体既可取在液体与容器或两种液体的界面上，也可取在液体内部任一位置，所以表面力也是在液体各处发生的，并非只在液体的“表面”上。静止液体的表面力只有法向力，法向应力称之为压力。

流体静压强的方向与作用面相垂直，并指向作用面的内法线方向。假设在静止流体中，流体静压强方向不与作用面相垂直，而与作用面的切线方向成α角液体静力学：静止液体的表面力只有法向力，法向应力称之为压力。αpnptp切向压强静压强法向压强pt≠0，则这一点承受剪切力，流体要发生流动，与静止矛盾。液体静力学：静止流体中任意一点流体压强的大小与作用面的方向无关，即任一点上各方向的流体静压强都相同。为了证明这一特性，我们在静止流体中围绕任意一点A取一微元四面体的流体微团ABCD，设直角坐标原点与A重合。微元四面体正交的三个边长分别为dx，dy和dz。因为微元四面体处于静止状态，所以作用在其上的力是平衡的。

设作用在ACD、ABD、ABC和BCD四个面上的流体静压强分别为px、py、pz和pn，pn与x、y、z轴的夹角分别为α、β、γ，则作用在各面上流体的总压力分别为：pypxpzpn作用在ACD面上的流体静压强作用在ABC面上的流体静压强作用在BCD面上的静压强、作用在ABD和上的静压强液体静力学：除压强外，还有作用在微元四面体流体微团上的质量力，该质量力分布在流体微团全部体积中。设流体微团的平均密度为ρ，而微元四面体的体积为dV=dxdydz/6，则微元四面体流体微团的质量为dm=ρdxdydz/6。假定作用在流流体上的单位质量力为，它在各坐标轴上的分量分别为fx、fy、fz，则作用在微元四面体上的总质量力为：它在三个坐标轴上的分量为：由于流体的微元四面体处于平衡状态，故作用在其上的一切力在任意轴上投影的总和等于零。对于直角坐标系，则、、。在轴方向上力的平衡方程为：

把px，pn

和Wx的各式代入得：

因为则上式变成或由于等式左侧第三项为无穷小，可以略去，故得：同理可得所以

因为n的方向完全可以任意选择，从而证明了在静止流体中任一点上来自各个方向的流体静压强都相等。但是，静止流体中深度不同的点处流体的静压强是不一样的，而流体又是连续介质，所以流体静压强仅是空间点坐标的连续函数，即

静压力是指液体处于静止状态时，其单位面积上所受的法向作用力。静压力在液压传动中简称为压力，而在物理学中则称为压强。可表示为：

我国法定的压力单位为牛顿/米2(N/m2)，称为帕斯卡，简称帕(Pa)。在液压技术中，目前还采用的压力单位有巴(bar)和工程大气压、千克力每平方厘米(kgf/cm2)等。1、静压力一、液体静压力及其特性1公斤=1kgf/cm²=9,81N/cm²=105Pa1MPa=106Pa=0,1MPa=10bar1Pa=1N/m²1bar=10N/cm²

低压 中压 高压 <70bar 140,210bar >210,315,350bar

7MPa 14,21MPa 31,5,35MPa一、液体静压力及其特性（1）液体静压力的方向总是沿着作用面的法线方向。因为液体只能保持一定的体积，不能保持固定的方向，不能承受拉力和剪切力，所以只能承受法向压力。（2)静止液体中任何一点所受到各个方向压力都相等。如果液体中某一点所受到的各个方向的压力不相等，那么液体在不平衡力作用下就要流动，这样就破坏了液体静止的条件。

（3）静止液体总是处于受压状态，并且其内部的任何质点都受平衡压力的作用。2、静压力特性一、液体静压力及其特性二、液体静压力基本方程

1、静压力基本方程如图所示，作用在液面上的压力为P0，现在求离液面h深处A点压力。取一个底面包含A点的小液柱，这个小液柱在垂直方向上的力平衡方程为:其中:ρ为液体的密度;γ为液体的重度。图3-1重力作用下的静止液体P010m

–1bar；100m-1MPa；1000m-10MPa；即为静压力基本方程式。它说明液体静止压力分布有如下特征：（1）静止液体中任意点的静压力是液体表面上的压力和液柱重力所产生的压力之和。当液面只受大气压力pa作用时，则（2）静止液体内的压力随深度呈线性规律增加（3）连通器内，同一液体中深度相同的各点压力都相等。在重力作用下静止液体中的等压面是一个水平面。重力作用下的平衡状态均质不可压缩流体静压力基本方程1.物理意义从物理学可知，把质量为m的物体从基准面提升z高度后，该物体就具有位能mgz，则单位重量物体所具有的位能为z(mgz/mg=z)。所以式中z的物理意义表示为单位重量流体对某一基准面的位势能。p/ρg表示单位重量流体的压强势能。在开孔处流体静压强p的作用下，流体进入测压管，上升的高度h=p/ρg称为单位重量流体的压强势能。真空hz位势能和压强势能之和称为单位重量流体的总势能，其总和保持不变，即能量守恒。静压力基本方程2.几何意义——水力学单位重量流体所具有的能量也可以用液柱高度来表示，并称为水头。z具有长度单位，z是流体质点离基准面的高度，所以z的几何意义表示为单位重量流体的位置高度或位置水头。

p/ρg也是长度单位，它的几何意义表示为单位重量流体的压强水头。

位置水头和压强水头之和称为静水头。所以静压力基本方程也表示在重力作用下静止流体中各点的静水头都相等。在实际工程中，常需计算有自由液面的静止液体中任意一点的静压强。

3、绝对压力、相对压力和真空度绝对压力:以绝对零压力作为基准所表示的压力。相对压力：以当地大气压力为基准所表示的压力。相对压力也称表压力。相对压力为负数时，工程上称为真空度,真空度的大小以此负数的绝对值表示。显然:绝对压力＝大气压力＋相对压力（表压力）相对压力（表压力）＝绝对压力－大气压力真空度＝大气压力－绝对压力

绝对压力、相对压力与真空度的相互关系如图所示：真空度

绝对压力表压力绝对压力绝对压强、计示压强和真空之间的关系由静压力基本方程式p=p0+ρgh

可知，液体中任何一点的压力都包含液面压力p0，或者说液体表面压力p0等值的传递到液体内所有的地方。这称为帕斯卡原理或静压传递原理。通常在液压系统的压力管路和压力容器中，由外力所产生的压力p0要比液体自重所产生的压力ρgh大许多倍。即对于液压传动来说，一般不考虑液体位置高度对于压力的影响，可以认为静止液体内各处的压力都是相等的。4、压力传递

图中垂直、水平液压缸截面积为A1、A2；活塞上负载为F1、F2。两缸互相连通，构成一个密闭容器，则按帕斯卡原理，缸内压力到处相等，p1=p2，于是F2＝F1.A2/A1，如果垂直液缸活塞上没负载，则在略去活塞重量及其它阻力时，不论怎样推动水平液压缸活塞，不能在液体中形成压力。图3-4绝对压力与相对压力间的关系压力是由外界负载决定帕斯卡原理（静压传递原理）：在密闭的容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。∵∴此图说明：1、液压装置具有力的放大作用2、负载越大，液压缸中压力越大，推力也越大，液压系统的工作压力取决于负载。三、压力对固体壁面的总作用力对于图中所示液压缸，油液压力作用在活塞上的总作用力为：

式中p－油液的压力；

D－活塞的直径。1、压力作用在平面上的总作用力当承受压力作用的面是平面时，作用在该面上的压力的方向是互相平行的。故总作用力F等于油液压力p与承压面积A的乘积。即图3-5液压缸受力分析2、油液压力作用在曲面上的总作用力当承受压力作用的表面是曲面时，作用在曲面上的所有压力的方向均垂直于曲面（如图所示），图中将曲面分成若干微小面积dA，将作用力dF分解为x、y两个方向上的分力，即

式中，Ax是曲面在x方向投影面积；Ay是曲面在y方向投影面积；作用力：图3-6静压力作用在曲面上-压力始终垂直作用在接触的容器表面合力方向？大小？当固体壁面为曲面时，为求压力为p的液压油对液压缸右半部缸筒内壁在x方向上的作用力Fx，这时在内壁上取一微小面积dA=lds=lrd

（其中l和r分别为缸筒的长度和半径），则液压油作用在这块面积上的力dF的水平分量dFx为：

由此得液压油对缸筒内璧在x方向上的作用力为：Ax为缸筒右半部内壁在x方向上的投影面积，Ax=2rl曲面上液压作用力在某x方向上的总作用力Fx

等于液体压力p和曲面在该方向投影面积Ax

的乘积【例1】图所示为一水箱，左端为一半球形端盖，右端为一平板端盖。水箱上部有一加水管。已知h=600mm，R=150mm，试求两端盖所受的总压力及方向(左端盖仅考虑水平方向力)【解】（1）右端盖是一圆平面，面积为

A右=πR2

其上作用的总压力有

F右=ρg(h+R)A右=ρg(h+R)πR2=103×9.806×(0.6+0.15)×3.14×0.152=520（N）方向垂直于端盖水平向右（2）左端盖是一半球面，分解为水平方向分力Fx左和垂直方向分力Fz左。Fx左=ρg(h+R)Ax=ρg(h+R)πR2=103×9.806×(0.6+0.15)×3.14×0.152=520（N）方向水平向左【例2】如图所示测量装置，活塞直径d=35㎜，油的相对密度d油=0.92，水银的相对密度dHg=13.6，活塞与缸壁无泄漏和摩擦。当活塞重为15Ｎ时，h=700㎜，试计算U形管测压计的液面高差Δh值。列等压面1-1的平衡方程

解得Δh为【解】重物使活塞单位面积上承受的压强为【例3】如图所示为双杯双液微压计，杯内和U形管内分别装有密度ρ1=l000kg/m3和密度ρ2=13600kg/m3的两种不同液体，大截面杯的直径D＝100mm，U形管的直径d=10mm，测得h=30mm，计算两杯内的压强差为多少?【解】列1—2截面上的等压面方程由于两边密度为ρ1的液体容量相等，所以D2h2=d2h，代入上式得

=3709.6(Pa)【例4】已知密闭水箱中的液面高度h4=60cm，测压管中的液面高度h1=100cm，U形管中右端工作介质高度，如图所示。试求U形管中左端工作介质高度h3为多少？【解】列1—1截面等压面方程，则列2—2截面等压面方程，则

=0.1365(m)=136.5(mm)THEEND!流体动力学-三大方程主讲人：任好玲华侨大学机电及自动化学院2026年8月10日第三章流体力学基础内容提要154流量连续性方程伯努利方程动量方程123流量连续性方程简称连续方程，是描述流体运动学的方程，是质量守恒定律在流体力学中的一种具体表现形式。Vρmqm1qm2根据质量守恒定律,则压力变化引起密度变化，表征液体受压缩而增加的质量控制体体积V的变化而增加的质量一、液体流动的连续性方程一、液体流动的连续性方程图3-8管道中的液流根据质量守恒定律，管内液体的质量不会增多也不会减少，所以在单位时间内流过每一截面的液体质量必然相等。如图所示，管道的两个通流面积分别为A1、A2，液体流速分别为v1、v2，液体的密度为ρ，则即或上式称为连续性方程当液体在管道内作稳定流动时连续性方程说明：①在同一管路中无论通流面积怎么变化，只要没有泄漏，液体通过任意截面的流量是相等的；②同时还说明了在同一管路中通流面积大的地方液体流速小，通流面积小的地方则液体流速大；③此外，当通流面积一定时，通过的液体流量越大，其流速也越大。对于图示的分支油路，显然流进的流量应等于流出的流量，故有：Q=Q1+Q2。图3-9分支油路流量关系熟悉吗？？一、液体流动的连续性方程Q1=Q2

1/

2=A2/A1

1*A1=

2*A2一、液体流动的连续性方程EÖL=(1,4-2,0)x10³MPab)如果液体体积不可以改变EFL

Kompressionsmodul(体积）弹性模量FallsΔV/V=1%,dannΔp=14MPaa)如果液体体积可以改变当液体在管道内作非稳定流动时(进≠出）p,V+ΔV

p+Δp,V一、液体流动的连续性方程能量方程又称为伯努利方程，是能量守恒定律在流体力学中的一种具体表现形式。为了研究方便，先讨论理想液体的伯努利方程，然后再对它进行修正，最后给出实际液体的伯努利方程。(实验)(1)理想液体的运动微分方程在液流的微小流束上取出一段通流截面积为dA、长度为ds的微元体，如图示。在一维流动情况下，理想液体在微元体上作用有两种外力：（a）压力在两端截面上所产生的作用力

式中：——沿流线方向的压力梯度。二、伯努利方程（b）作用在微元体上的重力

在恒定流动下这一微元体的惯性力为：式中：u——微元体沿流线的运动速度，。根据牛顿第二定律有：由于，代入上式，整理后可得：这就是理想液体沿流线作恒定流动时的运动微分方程。它表示了单位质量液体的力平衡方程。二、伯努利方程欧拉方程(2)理想液体的能量方程将运动微分方程沿流线s从截面1积分到截面2（见图2.7），便可得到微元体流动时的能量关系式，即：上式两边同除以g，移项后整理得：（2.10）

由于截面1、2是任意取的，所以上式也可写成：

（2.11）

≈0二、伯努利方程上述两式就是理想液体微小流束作恒定流动时的伯努利方程或能量方程。(2)理想液体的能量方程液体静压力基本方程：u2/2g，单位重力液体的动能，称为速度头。伯努利方程：理想液体伯努利方程的物理意义是：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。二、伯努利方程静压力基本方程则是伯努利方程（在速度为零时）的特例理想流体伯努利方程几何意义和能量意义伯努利方程的每一项的量纲都是长度单位，称为压力水头，z称为位置水头，称为速度水头。图3-11伯努利方程能量意义示意图位置水头（比位能）压力水头（比压能）速度水头（比速能）二、伯努利方程(3)实际液体的能量方程实际液体在流动时，由于液体存在粘性，会产生内摩擦力，消耗能量；同时，管道局部形状和尺寸的骤然变化，使液体产生扰动，也消耗能量。因此图中微元体从截面1流到截面2因粘性而损耗的能量为，则实际液体微小流束作恒定流动时的伯努利方程为：二、伯努利方程(3)实际液体的能量方程

为了得出实际液体的伯努利方程，图给出了一段流管中的液流。在流管中，两端的通流截面积分别为A1和A2。在此液流中取出一微小流束，两端的通流截面积各为dA1和dA2。其相应的压力、流速和高度分别为p1、u1、z1和p2、u2、z2。这一微小流束的伯努利方程将上式两端乘以相应的微小流量dq，然后各自对液流的通流截面积A1和A2进行积分，得：二、伯努利方程(3)实际液体的能量方程

上式左端及右端的前两项积分分别表示单位时间内流过A1和A2的流量所具有的总能量，而右端最后一项则表示流管内的液体从A1流到A2损耗的能量。为使公式便于实用，首先将图中截面A1和A2处的流动限于平行流动（或缓变流动），这样，通流截面A1和A2可视为平面，在通流截面上除重力外无其它质量力，因而通流截面上各点处的压力具有与液体静压力相同的分布规律。其次，用平均流速

代替液流截面A1和A2上各点处不等的流速u，且令单位时间内截面A处液流的实际动能和按平均流速计算出的动能之比为动能修正系数

，即：

此外，对液体在流管中流动时产生的能量损耗，也用平均能量损耗的概念来处理，即令：二、伯努利方程(3)实际液体的能量方程整理后可得：式中，

1、

2分别为截面A1、A2上的动能修正系数。就是仅受重力作用的实际液体在流管中作平行（或缓变）流动时的伯努利方程。它的物理意义是单位重力液体的能量守恒。其中hw为单位重力液体从截面A1流到截面A2过程中的能量损耗。伯努利方程揭示了液体流动过程中的能量变化规律。它指出，对于流动的液体来说，如果没有能量的输入和输出，液体内的总能量是不变的。它是流体力学中一个重要的基本方程。它不仅是进行液压传动系统分析的基础，而且还可以对多种液压问题进行分析和计算。二、伯努利方程为什么静止时同高的测压管，在液体流动后会出现高低变化？流量增大时，测压管的高度如何变化，为什么？1、2、3点的压力大小如何排序？3、4点的压力为什么不同？那个更高？液体为什么会从低压流到高压处？二、伯努利方程二、伯努利方程速度高

压力低压力能转化为动能完全可能导致负压二、伯努利方程计算泵的出口压力如图所示，泵驱动液压缸克服负载而运动。设液压缸中心距泵出口处的高度为h，则可根据伯努利方程来确定泵的出口压力。选取I-I，II-II截面列伯努利方程以截面I-I为基准面。则有二、伯努利方程因此泵的出口压力为:在液压传动中，油管中油液的流速一般不超过6m/s，而液压缸中油液的流速更要低得多。因此计算出速度水头产生的压力和γh的值比缸的工作压力低得多，故在管道中，这两项可忽略不计。这时上式可简化为:二、伯努利方程通过上面的例子分析，可将应用伯努利方程解决实际问题的一般方法归纳如下：1.选取适当的基准水平面,确定高度h；2.选取两个计算截面，一个设在已知参数的断面上，另一个设在所求参数的断面上；3.按照液体流动方向列出伯努利方程；4.若未知数的数量多于方程数，则必须列出其他辅助方程，联立求解——连续性方程5.不熟悉的情况下，列写完整的形式二、伯努利方程【例1】水管里的水在压强p=4x105Pa的作用下流入房间，水管的内径2cm，管内水的流速4m/s。引入到高5m的二楼浴室水管，内直径1cm。试求浴室水管内水的流速和压强？水的密度是103kg/m3v=16m/sP2=2.31x105Pa二、伯努利方程【例2】已知h1和h2，问：1）截面均匀的下端D被塞住时，ABC三处的压强各是多少？2）D端开启时，ABC三处的压强又是多少？这时水流出D处的流速是多少？1）D被塞住时，液体不动，处于静止状态：pA=pB=papC=pa-ρgh1pD=pC+ρgh2=pa+ρg(h2-h1)二、伯努利方程D端开启，液体流动——动力学——伯努利方程A点：B点：???D点：选择AD两点列写伯努利方程：二、伯努利方程D端开启，液体流动——动力学——伯努利方程BCD属于同一管路，粗细相同：BD两点：CD两点：二、伯努利方程【例3】空吸现象水平管路，只考虑压力能和动能当发生空吸现象喷雾器水流抽气机二、伯努利方程【例4】测流速皮托管内管——动压力外管——静压力二、伯努利方程【例5】测流量截面A处，面积S1，流速v1，压力p1截面B处，面积S2，流速v2，压力p2文丘里流量计p1p2测出U形管的高度差，即可知道管道的速度和流量二、伯努利方程动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用。用动量方程来计算液体作用于壁面上的力很方便。动量定理：作用在物体上的合外力的大小等于物体在力作用方向上的动量变化率

将动量定律应用于流体时，必须在任意时刻t时从流管中取出一个由通流截面A1和A2围起来的液体控制体积，如图所示。这里，截面A1和A2是控制表面。在此控制体积内取一微小流束，其在A1、A2上的通流截面为dA1、dA2，流速为u1、u2。假定控制体积经过dt后流到新的位置，则在dt时间内控制体积中液体质量的动量变化为：三、液体稳定流动时的动量方程体积VII

中液体在t+dt时的动量为：

式中：ρ

——液体的密度。同样可推得体积VI中液体在t时的动量为：当时，体积，应用动量定律，得：若用流管内液体的平均流速

代替截面上的实际流速u，其误差用动量修正系数

予以修正，且不考虑液体的可压缩性，即，而，则上式经整理后可得：为流体力学中的动量定律。等式左边为作用于控制体积内液体上外力的矢量和；而等式右边第一项是使控制体积内的液体加速（或减速）所需的力，称为瞬态液动力，等式右边第二项是由于液体在不同控制表面上具有不同速度所引起的力，称为稳态液动力。瞬态稳态上式表明作用在液体控制体积上的外力总和等于单位时间内流出与流入控制表面的液体动量之差对于作恒定流动的液体，右边第一项等于零，于是有：三、液体稳定流动时的动量方程作用在阀芯上的轴向液动力有稳态轴向液动力和瞬态轴向液动力两种。1)稳态轴向液动力稳态液动力是阀芯移动完毕开口固定以后，液流流过阀口时，因动量变化而作用在阀芯上的力。在这种情况下，阀腔内液体的流动是定常流动。

2)瞬态液动力当滑阀阀芯移动使阀口开度变化时，将引起流量q变化，控制体中液体产生加速度，而使其动量发生变化，于是液体质点系受到一附加瞬态力的作用。其反作用力就是作用在阀芯上的瞬态液动力。三、液体稳定流动时的动量方程

动量方程的应用如图所示弯管，取断面1－1和2－2间的液体为控制体积。在控制表面上液体所受的总压力为：（1）计算液体对弯管的作用力则在x,y方向上有作用分力：

所以弯管对液体的作用力为：液体对弯管的作用力与此大小相等，方向相反。图3-15液体对弯管的作用力F1F2三、液体稳定流动时的动量方程(2)求液流作用在滑阀阀芯上的稳态液动力如图所示：分别为液流流经滑阀阀腔的两种流动情况图3-16作用在滑阀