第2章液压油及液压、流体力学基础VIP免费

第2章液压油及液压、流体力学基础第2章液压油及液压、流体力学基础2.1液压油的性质及选用2.2液体静力学2.3液体动力学2.4管路压力损失计算2.5液体流经小孔及间隙的流量2.6液压冲击与空穴现象思考和练习题第2章液压油及液压、流体力学基础2.1液压油的性质及选用2.1.1液压油的物理性质1、液体密度单位体积液体的质量称为液体的密度，通常用ρ(kg/m3)表示Vm(2-1)式中:V为液体的体积，单位m3；m为液体的质量，单位kg。密度是液体的一个重要的物理参数。密度的大小随着液体的温度或压力的变化会产生一定的变化，但其变化量较小，可忽略不计，一般液压油的密度是900kg/m3。第2章液压油及液压、流体力学基础2.1.1液压油的物理性质2.液体的粘性1）液体粘性的意义：当液体在外力作用下流动或有流动趋势时，分子间的内聚力会阻碍分子间的相对运动而产生的一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。用动力粘度、运动粘度、相对粘度来度量。由于液体本身分子之间内聚力以及与固体壁面吸附力的存在，使液体内各处的速度产生差异。如图2-1所示，液体在管路中流动时速度并不相等，紧贴管壁的液体速度为零，管路中心处的速度最大。图2-1液体在管路内的速度分布图第2章液压油及液压、流体力学基础2）液体的粘度常用的粘度有动力粘度、运动粘度、条件粘度三种。①动力粘度动力粘度也称绝对粘度，用μ表示。如图2-2所示，两平行平板之间充满液体，上平板以速度v0向右动，下平板固定不动。紧贴上平板的液体在吸附力作用下跟随上平板以速度v0向右运动，紧贴下平板的液体在粘性作用下保持静止，中间液体的速度由上至下逐渐减小。当两平行板距离减小时，速度近似按线性规律分布。图2-2液体粘性示意图第2章液压油及液压、流体力学基础实验表明（牛顿内摩擦定律），液体流动时相邻层间的内摩擦力F与液层间接触面积A、液层间相对速度du成正比，而与液层间的距离dy成反比。可用下式表示:yuAFdd若用单位面积上的摩擦力，即切应力τ来表示液体粘性，则上式可改成yudd（2-2)（2-3）式中，μ为比例系数，称为动力粘度，动力粘度μ的单位是Pa·s（帕·秒）。du/dy为速度梯度，即液层相对运动速度对液层间距离的变化率。dduy（2-4）第2章液压油及液压、流体力学基础②运动粘度动力粘度μ和液体密度ρ的比值，就称为运动粘度，用υ表示，即（2-5)运动粘度的单位是m2/s，工程单位制使用的单位还有cm2/s,通常称为St（斯），工程中常用cSt（厘斯）来表示，1m2/s=104St=106cSt。运动粘度υ没有明确的物理意义，但在分析和计算中经常用到μ与ρ的比值，由于其量刚只与长度和时间有关，因此称之为运动粘度。且习惯上常用它来表示液体的粘度，例如国产液压油的牌号就是该种油液在40℃时的运动粘度υ的平均值。如改善防锈及抗氧化性的精制矿物油（通用机床液压油）L-HL-46中，数字46表示该液压油在40℃时的运动粘度为46cSt（平均值）。第2章液压油及液压、流体力学基础③条件粘度条件粘度又叫相对粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的液体粘度。由于测量条件不同，各国所用的相对粘度也不同。中国、德国和俄罗斯等一些国家采用恩氏粘度（°E)，美国采用塞氏粘度(SSU)，英国采用雷氏粘度(R)。恩氏粘度用恩氏粘度计测定，即将200mL被测液体装入恩氏粘度计的容器中，在某一特定温度t℃下，测出液体经其下部直径为2.8mm小孔流尽所需的时间t1，与同体积的蒸馏水在20℃时流过同一小孔所需的时间t2的比值，便是被测液体在这一温度时的恩氏粘度21ttEt(2-6)第2章液压油及液压、流体力学基础工业上常用20℃、50℃、100℃作为测定恩氏粘度的标准温度，其恩氏粘度分别以相应符号°Ｅ20、°E50、°E100表示。恩氏粘度与运动粘度之间，可用如下经验公式换算:当1.35<°E<3.2时EE64.88当°E>3.2时EE46.7(2-6)恩氏粘度与运动粘度的对应数值还可从有关图表直接查出。(2-7)第2章液压油及液压、流体力学基础3)粘度与压力、温度的关系液体的粘度会随压力和温度的变化而变化。液体所受压力增大时，其分子间距减小，内聚力增大，粘度也随之增大。但在机床液压系统所使...