第三章 液压油与液压流体力学基础VIP免费

§3-1静止液体力学•静止液体的压力称为静压力。0limAFpA一、液体的压力液体单位面积上所受的法向力，称为压力，以p表示，单位Pa、Mpa特点：特点：（（11）液体的压力沿内法线方向作用于承压面上；）液体的压力沿内法线方向作用于承压面上；（（22）静止液体内任一点的压力，在各个方向上都相等。）静止液体内任一点的压力，在各个方向上都相等。二、重力作用下静止液体中的压力分布AghApAp0•重力作用下的静止液体，其压力分布有如下特征：•⑴静止液体内任一点处的压力都由两部分组成：一部分是液面上的压力po，另一部分是该点以上液体自重所形成的压力，即ρg与该点离液面深度h的乘积。当液面上只受大气压力pa作用时，则液体内任一点处的压力为：•⑵静止液体内的压力随液体深度变化呈直线规律分布。•⑶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。•三、压力的表示方法和单位•根据度量基准的不同，液体压力分为绝对压力和相对压力两种。•如果液体中某点的绝对压力小于大气压力，这时，比大气压力小的那部分数值叫做真空度。•绝对压力=大气压力+相对压力•真空度=大气压力-绝对压力•压力的常用单位为Pa（帕，N/㎡）、MPa（兆帕，N/㎜²），bar（巴）•常用压力单位之间的换算关系为：1MPa=106Pa，1bar=105Pa。四、静止液体内压力的传递•在密闭容器内，施加于静止液体的压力将以等值传递到液体各点，这就是帕斯卡原理，或称静压力传递原理。4422DGdF可见，液体内的压力是由外界负载作用所形成的，即系统的压力大小取决于负载。•五、液体对固体壁面的作用力•dFx=dFcosθ=pdAcosθ=plrcosθdθ曲面在某一方向上所受的液压力，等于曲面在该方向的投影面积曲面在某一方向上所受的液压力，等于曲面在该方向的投影面积和液体压力的乘积。和液体压力的乘积。§3-2液体动力学基础•本节主要讨论液体动力学的基本概念，三个基本方程——连续性方程、伯努利方程和动量方程。•一、基本概念•1.理想液体、恒定流动、一维流动•理想液体：一种假想的既无粘性又不可压缩的液体。•恒定流动：液体流动时，液体中任一点处的压力、速度和密度等参数都不随时间而变化。（或称定常流动、非时变流动）•反之，只要压力、速度或密度中有一个参数随时间变化，就称非恒定流动（或称非定常流动、时变流动）。•一维流动：液体的流动参数仅仅是一个坐标的函数。2.流线、流管、流束、通流截面•流线是某一瞬间液流中一条条标志其质点运动状态的曲线，在流线上各点的瞬时液流方向与该点的切线方向重合由于液流中每一点在每一瞬间只能有一个速度，因而流线既不能相交，也不能转折，它是一条条光滑的曲线。•在流场内作一条封闭曲线，过该曲线的所有流线所构成的管状表面称为流管，流管内所有流线的集合称为流束。根据流线不能相交的性质，流管内外的流线均不能穿越流管表面。•垂直于流束的的截面称为通流截面（或过流断面），通流截面上各点的运动速度均与其垂直。因此，通流截面可能是平面，也可能是曲面。•通流面积无限小的流束称为微小流束。•3.流量和平均流速•单位时间内流过某一通流截面的液体体积称为流量。流量以q表示，单位为m³/s或L/min。•当液流通过微小的通流截面dA时，液体在该截面上各点的速度u可以认为是相等的，所以流过该微小断面的流量为•dq=udA•则流过整个过流断面A的流量为4.层流、紊流、雷诺数•液流是分层的，层与层之间互不干扰，液体的这种流动状态称为层流•液流不分层，处于紊乱状态，称为紊流•雷诺数Re•对通流截面相同的管道来说，若液流的雷诺数Re相同，它的流动状态就相同。•液流由层流转变为紊流时的雷诺数和由紊流转变为层流时的雷诺数是不同的，后者的数值较前者小，所以一般都用后者作为判断液流状态的依据，称为临界雷诺数，记作Rec。当液流的实际雷诺数Re小于临界雷诺数Rec时，为层流；反之，为紊流。•雷诺数的物理意义：雷诺数是液流的惯性力对粘性力的无因次比。当雷诺数较大时，液体的惯性力起主导作用，液体处于紊流状态；当雷诺数较小时，粘性力起主导作用，液体处于层流状态。对于非圆截面的管道...