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第2章 液压流体力学基础 第2章 液压流体力学基础 2.1 液压油的主要物理性质 2.2 液体静力学基础 2.3 流动液体力学 2.4 液体流动时的压力损失 2.5 孔口和缝隙流量 2.6 空穴现象和液压冲击 2.1 液压油主要的物理性质 一 流体的密度 二 流体的可压缩性 体积弹性系数（弹性模量）概念 含气量对压缩性的影响 三 流体的粘性 粘性的度量——粘度 粘度与温度、压力的关系 对液压油液的要求 合适的粘度，具有较好的粘—温性能。 具有良好的润滑性能和足够的油膜强度，使系统中的各摩擦表面获得足够的润滑而不致磨损。 不得含有蒸气、空气及容易汽化和产生气体的杂质，否则会起气泡。气泡是产生剧烈振动和噪声的主要原因之一。 对金属和密封件有良好的相容性。不含有水溶性酸和碱等，以免腐蚀机件和管道，破坏密封装置。 对热、氧化、水解和剪切都有良好的稳定性，在贮存和使用过程中不变质。 抗泡沫性好，抗乳化性好，腐蚀性小，防锈性好。 热膨胀系数低，比热高，导热系数高。 凝固点低，闪点和燃点高。一般液压油闪点在130℃～150℃之间。 质地纯净，杂质少。 对人体无害，成本低。 液压油液分类 液压油液的选用 液压系统的工作压力 压力高，要选择粘度较大的液压油液。 环境温度 温度高，选用粘度较大的液压油液。 运动速度 速度高，选用粘度较低的液压油液。 液压泵的类型 各类泵都有与之相适宜的粘度范围 2.2 液体静力学基础 一 静压力定义及其性质 二 静止液体基本方程⑴ 二 静止液体基本方程⑵ 三 压力的表示方法 四 基本方程应用举例 五 基本方程在液压传动中的应用 六 压力对固体壁面的液压作用力 2.3 流动液体力学 一、基本概念 二、连续性方程—质量守恒定律 连续性方程在液压传动中的应用 ⒊实际液体的伯努利方程 伯努利方程应用举例 如图示简易热水器，左端接冷水管，右端接淋浴莲蓬头。已知 A1=A2/4和A1、h值，问冷水管内流量达到多少时才能抽吸热水？ ⒋伯努利方程应用举例 ⒋　伯努利方程应用的关键 例题1 例题2 三 动量方程 恒定流动时的动量方程 应用举例 应用举例 液压滑阀上的液动力 ⒈稳态液动力FS 稳态液动力对滑阀工作性能的影响 ⒉瞬态液动力 瞬态液动力对滑阀工作性能的影响 2.4流动液体的流量—压力特性 一 流态和雷诺数 一 流态和雷诺数 压力损失：沿程压力损失 二 压力损失：沿程压力损失 二 压力损失：沿程压力损失 二 压力损失：沿程压力损失 二 压力损失：沿程压力损失 压力损失：沿程压力损失 三 压力损失：局部压力损失 管路系统的总压力损失 节流孔口的流量—压力特性 ⒈　细长小孔（L/d＞4） ⒉　薄壁小孔(L/d＜0.5) ⒊　流量—压力特性公式的讨论 四 流量损失——缝隙泄漏量 四 流量损失——缝隙泄漏量 2.5 　液压冲击 2.6 空穴和气蚀现象 2.6 空穴和气蚀现象 第二章要点 第二章要点 阻力平方区 水力粗糙管 105≤Re≤108 3000 Re 105 水力光滑管 紊 流 油)（水） Re2320 层流 λ计算公式 雷诺数范围 流动区域 圆管的沿程阻力系数λ的计算公式 流速或方向发生突然变化的流动。由于紊动、旋涡等产生的压力损失。 比能形式 （以动能的形式损失能量） 局部阻力系数只有少数可以从理论上推导出来，大部分采用实验数据。 对于阀和过滤器等液压元件的局部压力损失，一般不采用上式进行计算，因为液流情况比较复杂，难以计算。它们的压力损失数值可从产品样本中直接查到。 但是产品样本提供的是元件在额定流量qn下的压力损失Δpn。当实际通过的流量q不等于额定流量qn时，可依据局部压力损失Δp与速度v2成正比的关系，来计算元件的实际压力损失Δpv 局部压力损失与液流的动能直接相关，一般它可以表达成如下的计算式 那么，如何减少压力损失？有那些方法？ 以压力损失形式表示的能量损失，转换为热能，影响油液的粘性。 问题 液压系统的管路一般由若干段管道和一些阀、过滤器、管接头、弯头等组成，因此管路总的压力损失就等于所有直管中的沿程压力损失和所有这些元件的局部压力损失之总和. 例: 某液压泵装在油箱油面以下，液压泵的流量q=25L/min，所用液压油的运动粘度为20mm2/s，油液密度为900kg/m3，吸油管为光滑圆管，管道直径为20mm，过滤器的压力损失为0.2×105Pa，试求油泵入口处的绝对压力。 解： 取泵吸油管的管轴为基准面，列出油箱液面１－１和泵吸油腔端面２－２的伯努利方程为： 其中两端面上的参数为： 流速为： 因油箱截面面积