1-2 气压传动介质与液体静力学.ppt

1、气动传输介质，空气成分空气质量等级，参考状态，温度：0，压力：0.1013MPa，空气成分，氮气(78%体积，75.5%质量)，氧气(21%体积，23.1%质量)，其他气体水蒸气，饱和湿空气的概念，干燥空气：无水蒸气的空气。湿空气：含有水蒸气的空气。在一定的压力和温度下，当空气中的水蒸气达到最大含量时，空气被称为饱和湿空气。空气的密度与温度和压力有关。干燥空气密度的计算：在热力学温度t和绝对压力p下的g干燥空气密度，以及在kg/m3 0参考状态下的干燥空气密度，1.293kg/m3。热力学温度，K (T=273.16吨)。t是摄氏温度。p绝对压力，MPa。P0参考状态下的干燥空气压力，0.10

2、13MPa，湿空气密度计算，热力学温度t和绝对压力p下的湿空气密度，kg/m3 0参考状态下的干燥空气密度，1.293kg/m3。热力学温度，K (T=273.16吨)。t是摄氏温度。p湿空气的绝对总压力，MPa。P0参考状态下的干燥空气压力，0.1013兆帕。当pb的热力学温度为t时，饱和空气中水蒸气的分压，兆帕。空气的相对湿度。空气的粘度和运动粘度随着温度的升高而增加。空气的粘度几乎不受压力的影响。空气的可压缩性和可膨胀性可压缩性：空气的体积随着压力的增加而减少。可扩展性：空气量随着温度的升高而增加。空气体积的变化规律遵循气态方程。湿空气的一些物理量，如绝对湿度、饱和绝对湿度、相对湿度、含

3、水量、露点温度、蒸馏水的量和绝对湿度，被定义为湿空气的绝对湿度。ms:水蒸气质量，kg V:湿空气体积，m3单位：kg/m3，s水蒸气密度，kg/m3 ps水蒸气分压，pa。水蒸气的气体常数Rs，462.05J/(kgK)。饱和绝对湿度，定义为在一定温度下每立方米饱和湿空气中所含的水蒸气质量。饱和湿空气中水蒸气的密度，kg/m3 pb饱和湿空气中水蒸气的分压，pa。相对湿度，定义为在相同温度和压力下湿空气的绝对湿度与饱和绝对湿度之比。当=0时，空气绝对干燥；当=1时，空气达到饱和湿度。含水量：湿空气中混合的水蒸气质量，含1千克干燥空气。ms水蒸气质量，g mg干燥空气质量，kg。p湿空气总压力

4、，MPa。铅饱和水蒸气的分压，MPa。空气的相对湿度。体积含水量混合在含1m3干燥空气的湿空气中的水蒸气质量。d质量含水量，g/kg g干燥空气密度，kg/m3，露点温度。在保持压力不变的情况下，非饱和湿空气的温度降低到饱和状态，这种状态称为露点温度。水产量，定义：每小时从压缩空气中分离出来的水的质量。qz:从外部吸入空气压缩机的空气流量，m3/min:压缩前空气的相对湿度T1，p1:压缩前空气的温度和绝对总压T2，p2:压缩前空气的温度和绝对总压Pb1:温度为T1时饱和空气的绝对分压和饱和体积含水量。Pb2:当温度为T2时，饱和空气的绝对分压和饱和体积的含水量。例如，20的空气被压缩到0.8

5、兆帕(绝对压力)，压缩空气温度为50。众所周知，压缩空气机的吸入空气流量为6m3/min，空气的相对湿度为85%，因此尝试计算每小时的产水量。第二节流体静力学、静压及其特性静压的基本方程帕斯卡原理静压作用在固体壁上。1.静压静压是指液体静止时作用在单位面积上的法向力。静压在液压传动中简称为压力，但在物理学中称为压力。1.静压及其特性。当法向力均匀地作用在该区域上时，1)静水压力的方向总是沿着作用表面的法向。这种性质可以直接用液体的性质来解释。液体只能保持一定的体积，不能保持固定的方向，也不能承受张力和剪切力。因此，它只能承受正常压力。2。静压特性，2。静态液体中任何一点的流体静压力在所有方向上

6、都是相等的。如果液体中某一点在各个方向上的压力不相等，液体就会在不平衡力的作用下流动，从而破坏液体的静止状态。静压的基本方程，1。静压的基本方程，A点压力，小液柱底部面积，液面压力，小液柱高度和密度，小液柱重量，1)静液中任意点的静压是液面压力和液柱重力产生的压力之和。当液位接触大气时，p0是大气压力pa，因此p=pa gh。2)同一容器内同一液体的静压随着深度的增加而线性增加。3)同一液体中相同深度的所有点具有相同的压力。2.静压基本方程的物理意义：液面压力：液面与参考液面之间的距离：液体内点A与参考液面之间的距离：单位质量液体的势能，单位质量液体的压力能。如果一根上端封闭并抽出空气的玻璃管

7、连接到一个与点A高度相同的容器上，液体将在静压作用下沿玻璃管上升。静压基本方程表示：单位质量液体在静液中的压力。这表明在A处的液体粒子由于静压而具有势能，并且每单位质量液体的势能是hpg。能量守恒，3，压力的表示方法和单位，真空度：液体中某一点的绝对压力小于大气压的部分。绝对压力大气压力相对压力(表压)真空度大气压力绝对压力，压力，绝对压力：压力以绝对真空为基础表示，相对压力：压力以大气压力为基础表示，绝对压力，相对压力和真空度之间的关系，中国法定压力单位(也是国际单位)是牛顿/米2(N/m2)，称为帕斯卡。在液压技术中，目前使用的压力单位是巴、工程大气压力(at)、每平方米千克力(kgf/m

8、2)等。压力单位，压力单位转换，例如，如图所示，容器中充满油，作用在活塞上的力为F=1000，而活塞的面积为A=10-3m2。活塞下方深度h=0.5m处的压力是多少？油的密度是900kgm3。根据静压p=p0 h的基本方程，液体中任何一点的压力都包含表面压力p0，或者液体表面的压力p0等效地传递到液体中的所有地方。这叫做帕斯卡原理或静压传递原理。帕斯卡原理及其应用实例。该图是利用帕斯卡原理找出推力和载荷之间关系的一个例子。图中垂直和水平液压缸的横截面积分别为A1和A2；活塞上的载荷为F1和F2。两个圆筒相互连接形成一个封闭的容器。根据帕斯卡原理，液压缸中的压力处处相等，p1=p2，所以如果垂直

9、液压缸的活塞上没有负载，无论如何推动水平液压缸的活塞，液体中都不会形成压力。静压力施加在固体壁1上的力。当受压平面是平面时，作用在平面上的压力方向是相互平行的。力f等于油压p和轴承面积a的乘积.也就是说，F=p.A.在图中所示的液压缸中，油压对活塞的作用力为：f=p . a=p . D2/公式4中p油的压力；活塞直径。2。油压施加在曲面上的力。当承受压力的表面是曲面时，作用在曲面上的所有压力方向都垂直于曲面(如图所示)。在图中，曲面被分成几个小区域dA，力dF在X和Y方向上被分解成两个分量，即Fxp.dAsin=p.Ax FY=p.dAcos=p.AY，其中Ax，AY，AY，AY，AY，AY，Ay，Ay，因此，作用力F=(Fx2 Fy2)1/2。例如，20的空气被压缩到0.8兆帕(绝对压力)，压缩空气温度为50。众所周