第三章 液压流体力学基础课件.ppt

第三章液压流体力学基础第一节液体静力学第二节液体动力学第三节管道中液流特性第四节孔口和缝隙液流第五节气穴现象和液压冲击2020/8/3第一节流体静力学静止液体:液体内部质点间没有相对运动;盛装液体的容器本身处在运动之中,则液体处于相对静止状态。一、液体中的作用力1、质量力;单位质量液体所受的质量力称为单位质量力(g)。2、表面力;单位面积上作用的表面力称为应力;取某一液面:(1)法向应力(法向压力)(2)切向应力(切向内摩擦力)对于静止液体:法向压力(静压力)2020/8/3第一节流体静力学二、静压力基本方程1、方程推导研究对象:微元液柱受力分析:静压力基本方程:p0:液面上的压力:该点以上液体重力形成压力故:静止液体内压力由两部分组成;随深度增加压力增大;同一深度的压力相等;2020/8/3第一节流体静力学2、物理意义建立坐标系:(1)P/pg :单位重力液体的压力能,压力头;Z:单位重力液体的位能,静力头。(2)静止液体,压力能和位能总和不变,P/pg和Z可转化。2020/8/3第一节流体静力学三、压力表示方法及单位1、绝对压力:以绝对零压力作为基准所表示的压力;相对压力:以大气压力为基准所表示的压力。2、真空度真空度=大气压力-绝对压力例如:,,求泵入口真空度?2020/8/3第一节流体静力学四、静压力传递原理(帕斯卡原理)在密闭容器内,施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体中各点。如图:F/A1=W/A2,即:(1)忽略静力头,静止液体内部各点的压力相同。(2)液压系统中压力由外负载决定(压力匹配外负载)。A1A22020/8/3第一节流体静力学例如:若P2接回油箱,即P2=0,则:P1=F1/AF1为外负载P1为系统压力Dd2020/8/3第一节流体静力学五、液体作用于容器壁上的力液体和固体壁面接触时,固体壁面将受到液体静压力的作用。(1)当固体壁面为平面时,液体压力在该平面的总作用力F=pA,方向垂直于该平面。(2)当固体壁面为曲面时,液体压力在曲面某方向上的总作用力F=pAx,Ax为曲面在该方向的投影面积。以缸筒为例说明。2020/8/3第一节流体静力学举例:1、F1≠F2时,活塞仍保持平衡,为什么?2、Pa、Pb是否相等(不计液重)。2020/8/3第二节流体动力学一、几个基本概念1、理想液体:假设的既无粘性又不可压缩的流体称为理想流体;2、恒定流动:液体流动时,液体中任一点处的压力、速度和密度都不随时间而变化的流动,亦称为定常流动;非恒定流动:三者之一随时间变化;3、一维流动:液体做线形流动;二维(三维)流动:液体做平面(空间)流动;2020/8/3