1流体及其压力传动介质选读.ppt

第二章 液体力学基础;2.1 流体静力学基础;2.1.1流体静压力及其特征; 液体的静压力; 2.1.2 静压力的基本方程; 静压力基本方程物理意义; 压力的计量单位; 压力的计量单位; 压力的传递;例2-1 作用在活塞上的力F=1000N，活塞面积A=1×10-3m2,忽略活塞的重量。试问活塞下方深度h=1m处的压力等于多少？;2.1.3 平衡流体对固体壁面的作用力;;解 （1）p1、p2对阀芯锥面向上的作用力？ （2）p1、p2对阀芯锥面向下的作用力？ （3）阀芯受力平衡方程式为？;2.2 液体动力学基础;（2）流线、流管、流束和通流截面 流线—— 是流场中的一条条曲线，它表示在同一瞬时流场中各质点的运动状态。 特点：代表了某一瞬时一群流体质点的流速方向。流场中每个质点在某一瞬时只能有一个速度，所以流线之间不可能相交，流线也不能突然转折，它只能是一条光滑的曲线。;流管——在流场中画一不属于流线的任意封闭曲线，过该封闭曲线上每个质点作流线，由这些流线组成的表面称为流管。 流束——流管内的全部流体称为流束。 通流截面——在流场中作一面。若该面与通过面上的每一条流线都垂直，则称该面为通流截面。 ;（2）流线、流管、流束和通流截面 总流——如果封闭曲线取在管道内壁周线上，则流束就是充满管道内部的全部流体，这种情况通常称为总流。 微元流束——若封闭曲线取得极小，其极限近于一条流线的流束称为微元流束。 特点： 流束有体积、质量、动量和动能等。流管和流线只是几何体上的面和线，只有形状无体积和质量。 ;（3）流量和平均流速 体积流量Q——单位时间内流过通流截面的流体体积。 质量流量Qm——单位时间内流过通流截面的流体质量。 重量流量QG——单位时间内流过通流截面的流体重量。 单位： Q的法定单位: 米3/秒(m3/s); 工程中常用：升/分（L/min） ;通流截面上的平均流速: 流速在通流截面上的分布特点 ; 因u分布规律复杂，一般在液压传动中用一个假想的平均流速求流量，并认为该流量以v流经通流截面的流量等于以实际流速通过的流量。即 Qm=ρvA Q=VA ; 2.2.2 流体运动基本方程; （2）理想流体的伯努利方程;理想液体的伯努利方程;实际液体的伯努利方程;毕托管;伯努利方程应用实例; 管路系统流动分析; 一、流态与雷诺数; 二、圆管流动的沿程压力损失;三、管道流动的局部压力损失Δpξ : 在流经阀口、管道截面变化、弯曲等处时，由于流动方向和速度变化及复杂的流动现象(旋涡，二次流等)而造成局部能量损失。 ξ——称为局部压力损失系数 ;沿程压力损失 : 这种沿等直径管流动时的压力损失 λ:沿程压力损失系数,其理论值为 . 考虑流动中油温变化不匀等问题，对金属管取 ，橡胶管取 ;管路系统的压力损失: 整个管路系统的总压力损失是系统中所有直管的沿程压力损失和所有局部压力损失之和 使用条件:管路系统中两相邻局部压力损失之间距离足够大（相连管径的10-20倍） 系统动力元件所供的工作压力: ;第五节 孔口流动;通过薄壁小孔的流动;通过细长小孔的流动;通过间隙的流动;2.6 液压系统的气穴与液压冲击现象;气穴（空穴）现象 1．气穴和气蚀 气穴：在液流中，由于压力降低有气泡形成的现象。 气蚀：因气穴现象而产生的零件剥蚀现象。 2．气穴的危害性 （1）由气穴现象产生的大量气泡，有的会聚集在管道的最高处或通流的狭窄处形成气塞，使油流不畅，甚至堵塞，从而使系统不能正常工作； （2）系统容积效率降低，使系统性能特别是动态性能变坏； （3）会使材料破坏，降低液压元件的使用寿命。 3．可能产生气穴的部位和预防措施;产生气穴的部位： 泵的吸油口、油液流经节流部位、突然启闭的阀门、带大惯性负载的液压缸，以及液压马达在运转中突然停止或换向时等都将产生气穴现象。 预防措施： （1）减小流经节流口及缝隙处的压力降，一般希望节流口和缝隙前后压力p1/p2小于3.5； （2）正确设计管路，限制泵的吸油口离油面高度； （3）提高管道的密封性能，防止空气渗入； （4）提高零件的机械强度和降低零件的表面粗糙度，采用抗腐蚀能力强的金属材料，以提高元件抗气蚀能力;1．产生液压冲击的原因 阀门突然关闭或液压缸快速制动。 液流惯性使其动能转