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第一章 流体力学基础 流体传动介质的特性 静止液体的力学规律 流动液体的力学规律 管路系统流动分析 液压系统的气穴与液压冲击现象 1.1 流体传动介质的特性 液压油的主要物理性质 液压油的选择 空气的主要物理性质 气体状态方程 气压传动系统对空气的要求 1.1.1液压油的主要物理性质 密度ρ：单位体积液体的质量 式中 m：液体的质量(kg)； V：液体的体积（m3）； ρ=900 kg/ m3 1.1.1液压油的主要物理性质 可压缩性：液体受压力作用而发生体积变化的性质。可用体积压缩系数κ或体积弹性模量K表示 体积压缩系数κ：单位压力变化所引起的体积相对变化量， （m2/N） 式中 V：液体加压前的体积（m3）； △V：加压后液体体积变化量（m3）； △p：液体压力变化量（N/ m2）； 体积弹性模量K （N/ m2） ：液体体积压缩系数κ的倒数 计算时常取K=7×108 N/ m2 粘度 液体的粘性： 液体在流动时产生内摩擦力的特性 静止液体则不显示粘性 液体的粘度： 液体粘性的大小可用粘度来衡量。 粘度是液体的根本特性，也是选择液压油的最重要指标 常用的粘度有三种不同单位：即动力粘度、运动粘度和相对粘度 动力粘度（绝对粘度）μ 牛顿内摩擦定律 式中 μ:称为动力粘度系数（Pa·s） τ:单位面积上的摩擦力（即剪切应力） :速度梯度，即液层间速度对液层距离的变化率 物理意义 ：当速度梯度为1时接触液层间单位面积上的内摩擦力 ? 法定计量单位 ：帕·秒（Pa·s） 运动粘度ν 定义：动力粘度μ与密度ρ之比 法定计量单位：m2/s 由于ν的单位中只有运动学要素，故称为运动粘度。液压油的粘度等级就是以其40oC时运动粘度的某一平均值来表示，如L-HM32液压油的粘度等级为32，则40oC时其运动粘度的平均值为32mm2/s 相对粘度（恩式粘度oΕ） 恩氏粘度：它表示200mL被测液体在toC时，通过恩氏粘度计小孔（ф=2.8mm）流出所需的时间t1，与同体积20oC的蒸馏水通过同样小孔流出所需时间t2之比值 工业上常用20oC、50oC和100oC作为测定恩式粘度的标准温度，分别以oΕ20、oΕ50、oΕ100表示 恩式粘度与运动粘度（mm2/s）的换算关系： 粘温特性 定义：粘度随温度变化的特性 1.1.2 液压油的选择 液压油的要求 液压油的选择： 工作压力的高低 环境温度 工作部件运动速度的高低 1.1.3 空气的主要物理性质 空气的性质 空气的组成:表1—14 空气的基本性质 湿空气: 含有水蒸气的空气 空气的基本性质 密度和质量体积 密度ρ :单位体积内的空气质量 式中 m:空气的质量(kg)；V:空气的体积（m3） 质量体积（比容）υ :单位质量空气的体积 υ=1/ρ 单位:m3/ kg 空气的基本性质 压缩性: 一定质量的气体，由于压力改变而导致气体容积发生变化的现象 粘性:气体质点相对运动时产生阻力的性质 湿空气 绝对湿度χ:每立方米湿空气中所含水蒸气的质量 式中 ms:湿空气中水蒸气的质量(kg)； V:湿空气的体积（m3） 饱和绝对湿度:湿空气中水蒸气的分压力达到该湿度下蒸气的饱和压力时的绝对湿度 式中 Pb:饱和空气中水蒸气的分压力（N/ m2）； Rs:水蒸气的气体常数，Rs=461（N·m/kg·K）； T: 热力学温度（K）,T=273.1+t(?C) 湿空气 相对湿度φ: 在相同温度和相同压力下，绝对湿度与饱和绝对湿度之比 式中 χ :绝对湿度； χb:饱和绝对湿度； ps:水蒸气的分压力（N/ m2）； pb:饱和水蒸气的分压力（N/ m2）； 相对湿度表示了湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度，也称饱和度。 它同时说明了湿空气吸收水蒸气能力的大小 湿空气 含湿量d: 每千克质量的干空气中所含有的水蒸气的质量 式中 ms:水蒸气的质量(kg)；