液压系统物理学基础VIP免费

液压系统的物理学基础液体的压力压力：液体的压力是指液体在单位面积上所受的作用力，用p表示。P=FAp=液体的压力（Pa）F=力（N）A=面积（m2）单位：工业中常用的单位为巴（bar）。1bar=1×105Pa(N/m2)=0.1MPa1MPa=1×106Pa1bar=14.5磅/英寸2液体静压力的特性：1、液体静压力垂直于作用面，其方向与该面的内法线方向一致。2、静止液体内，任意点处的静压力在各个方向上都相等。液体静力学的基本方程p=p0+ρgh静止液体中任一点处的静压力是作用液面上的压力p0和液体重力所产生的压力ρgh之和。当液面与大气接触时，p0为大气压力p大气压，故p=p大气压+ρgh液体静压力随液深呈线性规律分布。离液面深度相同的各点组成了等压面，此等压面为一水平面。p0phhGpp0ΔAhAAh0hMMp0压力的表示方法绝对压力：以绝对真空为基准进行度量而得到的压力值（pa）。相对压力：以大气压为基准进行度量而得到的压力值（pg）。真空度：绝对压力不足大气压的那部分压力值。大气压0%真空绝对真空100%真空真空度绝对压力相对压力（表压力）大气压=1.013barF1100barA1A2A3A4A5F3F2F4F5帕斯卡原理帕斯卡原理：在密闭的容器内，由外力施加于静止液体表面所产生的压力，将等值且同时地传递到液体内部各点（静压传递原理）。力的倍增从这个等式中可以导出某个量F1、F2、A1或A2的大小。在活塞上施加一个较小的力，通过工作活塞表面积的扩大，便能得到较大的力。F2F1A1P1A2P2=A2F2A1F1因为面积A1小于A2，故行程s1必大于s2。活塞的行程与它的面积成反比。S1·A1=S2·A2F2F1S1A1活塞1A2活塞2S2行程的倍增因活塞面积A2小于A1，故压力p2大于p1。p1·A1=p2·A2A1F1p1A2F2p2压力的倍增液体的流量流量：单位时间流过某一通流截面的流体的容量（体积）。Q=VtQ=流量（m3/s）V=容量（m3）t=时间（s）液压缸工作时，活塞运动的速度就等于缸内液体的平均流速。活塞运动速度的大小由输入液压缸的流量来决定：v=QAQ=进入液压缸的流量A=液压缸活塞的有效作用面积v=液压缸活塞的运动速度层流和紊流层流紊流层流，即压力流体在管子中有规则地圆筒状地成层流动。这时内部流体内层的速度大于外层的速度。当压力流体的流速增加时，小部分流体从一定的速度起（称为临界速度）不再成为一个有规则的层，管子中间的小部分流体趋向管壁。小部分流体互相影响和干扰，形成了旋涡，流动就变为旋涡式的紊流，结果主流的能量被分散。（Re<2300层流；Re>2300紊流）液流连续性方程上式表明流体在管中流动时流过各个通流截面的流量是相等的，因而流速和通流面积成反比，管粗流速低，管细流速快。1A1V1A2V22Q=V·A=常量伯努利方程V12/2V22/2p1/ρp2/ρgh1gh2在密闭管道内作稳定流动的理想液体具有三种形式的能量（压力能、位能、动能），在沿管道流动过程中三种能量之间可以互相转化，但在任一截面处，三种能量的总和为一常数。p2ρ+gh2+v222+gh1+p1ρv122=理想液体伯努利方程实际液体伯努利方程p2ρ+gh2+a2v222+gh1+p1ρa1v122=+ghW液压传动的能量损失-压力损失●沿程压力损失指液体在等径直管中流动时由于摩擦阻力而产生的压力损失。它主要决定于液体的流速、粘性和管路的长度以及油管的内径等。ρv22ΔPλ=λldV=液流的平均流速ρ=液体的密度λ=沿程阻力系数，适用于层流和紊流。圆管层流：金属管λ=75/Re，橡胶管λ=80/Re紊流：当2.3×103