液體力學(xué)基礎(chǔ)

11任務(wù)一：液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)延遲符液壓傳動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

22延遲符二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)基礎(chǔ)1液體靜力學(xué)基礎(chǔ)（1）液體的靜壓力液體靜力學(xué)主要研究靜止液體所具有的力學(xué)規(guī)律及這些規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。所謂靜止液體是指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而液體整體則完全可以隨同容器一起作各種勻速運(yùn)動(dòng)。靜止液體在單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。靜壓力在液壓傳動(dòng)中簡稱壓力,在物理學(xué)中則稱為壓強(qiáng)。壓力通常用p表示。若法向作用力F均勻地作用在面積A上,則壓力可表示為：液體靜壓力有如下兩個(gè)重要特性:(1)液體靜壓力垂直于承壓面，其方向和該面的內(nèi)法線方向一致。這是由于液體質(zhì)點(diǎn)間的內(nèi)聚力很小，不能受拉只能受壓所致。(2)靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)所受到的壓力在各個(gè)方向上都相等。如果某點(diǎn)受到的壓力在某個(gè)方向上不相等，那么液體就會(huì)流動(dòng)，這就違背了液體靜止的條件。液壓設(shè)備的用途不同，其壓力系統(tǒng)所需要的工作壓力也不同。為便于液壓元件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用，將壓力分為：低壓：＜2.5MPa中壓：2.5—8MPa中高壓：8—16MPa高壓：16—32MPa超高壓：＞32MPa（2）液體靜壓力的基本方程

假設(shè)靜止不動(dòng)的液體中有如圖所示的一個(gè)高度為h,底面積為ΔA的假想微小液柱。表面上的壓力為，求其在A點(diǎn)的壓力。因這個(gè)小液柱在重力及周圍液體的壓力作用下處于平衡狀態(tài)，可把其在垂直方向上的力平衡關(guān)系表示為即為靜壓力的基本方程。

(1)靜止液體中任何一點(diǎn)的靜壓力為作用在液面的壓力p0和液體重力所產(chǎn)生的壓力之和。 (2)液體中的靜壓力隨著深度h的增加而線性增加。(3)在連通器里，靜止液體中只要深度h相同，其壓力就相等。55延遲符二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)基礎(chǔ)2液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（1）基本概念液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及液體流動(dòng)時(shí)其能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系。①理想液體和實(shí)際液體既無粘性又不可壓縮的液體叫做理想液體，而把實(shí)際上既有粘性又可壓縮的液體叫做實(shí)際液體。②穩(wěn)定流動(dòng)和非穩(wěn)定流動(dòng)液體在流動(dòng)時(shí)，通過任一通流橫截面的速度、壓力和密度不隨時(shí)間改變的流動(dòng)稱為穩(wěn)流；反之，速度、壓力和密度其中一項(xiàng)隨時(shí)間改變的，就稱為非穩(wěn)流。為使問題討論簡便，也常先假定液體在作穩(wěn)定流動(dòng)。66延遲符二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)基礎(chǔ)2液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（1）基本概念液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及液體流動(dòng)時(shí)其能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系。③流量流量是指單位時(shí)間內(nèi)流過通流截面液體的體積，用符號(hào)q表示，單位為m3/s,工程中常用L/min，1L＝1×10-3m3，1m3/s＝6×104L/min④流速通常所說的流速均指平均流速，是假想液體經(jīng)過通流截面的流速是均勻分布的，用表示，單位為m/s，用平均流速計(jì)算流量，則有⑤液體的流動(dòng)狀態(tài)液體的流動(dòng)狀態(tài)分為層流和紊流，這一現(xiàn)象可通過雷諾實(shí)驗(yàn)觀察。判斷液體是層流或紊流，可通過雷諾數(shù)Re來判斷。液體在圓管中流動(dòng)時(shí)的雷諾數(shù)Re與管道的直徑和液體流速成正比而與運(yùn)動(dòng)粘度成反比，即

式中——管道內(nèi)液體的流動(dòng)速度；d——圓形管道的直徑；

v——液體的運(yùn)動(dòng)粘度。液體的流動(dòng)狀態(tài)是層流或紊流，由臨界雷諾數(shù)Rec決定。當(dāng)雷諾數(shù)Re<Rec時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)為層流；當(dāng)雷諾數(shù)Re>Rec時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)為紊流。

88延遲符二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)基礎(chǔ)3連續(xù)性定理對(duì)穩(wěn)流而言，液體以穩(wěn)流流動(dòng)通過管內(nèi)任一截面的液體質(zhì)量必然相等。如圖所示管內(nèi)兩個(gè)流通截面面積為A1和A2，流速分別為v1和v2，則通過任一截面的流量q為q=Av=A1v1=A2v2=常數(shù)該式即為連續(xù)定理，此式還得出另一個(gè)重要的基本概念，即運(yùn)動(dòng)速度取決于流量，而與流體的壓力無關(guān)。99延遲符二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)基礎(chǔ)4伯努利方程流動(dòng)液體不僅具有壓力能和位能，而且由于它有一定的流速，因而還具有動(dòng)能。伯努利方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的一種表達(dá)形式。為1010延遲符二、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)基礎(chǔ)5壓力損失計(jì)算壓力損失有沿程損失和局部損失兩種。沿程損失是當(dāng)液體在直徑不變的直管中流過一段距離時(shí)，因摩擦而產(chǎn)生的壓力損失。局部損失是由于管子截面形狀突然變化、液流方向改變或其他形式的液流阻力而引起的壓力損失?？偟膲毫p失等于沿程損失與局部損失之和。

沿程壓力損失為式中——沿程壓力損失系數(shù)，其取值可利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算

l——液體流經(jīng)管路的長度；

d——管路內(nèi)徑；

v——液體的平均流速。局部壓力損失——局部阻力系數(shù)，液體流經(jīng)這些局部障礙物時(shí)的流動(dòng)現(xiàn)象很復(fù)雜，具體數(shù)據(jù)可通過實(shí)驗(yàn)測定或查閱有關(guān)液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)。管路系統(tǒng)中的壓力損失等于所有管路系統(tǒng)中的沿程壓力損失和局部壓力損失之和，即1212謝謝延遲符PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Ex