液壓流體力學知識ppt課件(存儲版)

　　

【正文】 在密閉容器內的平 衡液體中，任意點 的壓力如果有變化，這個變化值將傳遞給液體中的所有各點，其值不變。 當壓力油作用在這些曲面上時，壓力的作用方向均垂直曲面，因此相互是不平行的，在求作用于曲面上作用力時 ,必須確定某個方向。 一、名詞解釋 、穩定流動 理想液體： 一種既沒粘性又沒壓 縮性的液體。 S液體的作用面積。 設相應的參數： A截面：過水斷面 SA，壓力 pA，流速 vA，基準 高 hA （或標號為 1）。 液體的動量定律：是用來求解液體和固體壁面之間的相互作用力。 )( 1122????? vvQF ???167。 二、液體的流動狀態 （一） 層流 液體的分子沿平行與管道軸線的方向順序流動，沒有橫向和其他方向流動，呈現互不混雜的線狀或層狀流動。這樣雷諾數便有 vudk ?eR上臨界雷諾數 下臨界雷諾數 上臨界雷諾數： 下臨界雷諾數： 實驗證明下 臨界雷諾數比較穩定 ，一般 以下臨界雷諾數作為判斷液體流動狀態的標準。 Re=（慣性力 / 粘性力）。 （一）層流狀態時的沿程壓力損失 層流時液體質點作有規則的流動，分析如下： （參見課本 P16 圖 116 或下圖） 直管（即沿程）中的壓力損失分析圖 參數設定 如下圖分析 設管子的內徑 d，小圓柱體的直徑 2r， 長度 l，液體從左向右流動，此時液柱受力情況 左端受有壓力 p1 ， 右端受有油壓力 p2 ， 由于 p1 大于 p2 液體才會運動。 光滑圓管紊流狀態時的沿程阻力系數取值為： (參見課本例題 ) 4 Re3 1 6 ??2dlp2平均v????是它 四、液體的局部壓力損失 當液體流過某些局部地方時，通流面積的增大、減小，彎管，各閥口，節流小孔，縫隙等處會引起壓力損失。 ?額額pp ???2)(五、總的壓力損失 實際管道是很復雜的，它是由若干段直管、若干個局部等組成的。 總損工調 ppp ??調總調總調調工pppppppp??????? 1?使用時應盡量縮短管路的長度，避免不必要的彎頭和管道截面的突變，以減少壓力損失。有時需要這些小孔和縫隙來調節流量和壓力。1 171。同時由于液體流經薄壁小孔時，摩擦力的作用較小，所以流量受液體粘度的影響很小，受溫度變化的影響也很小。 ?22 pCSQ ??L/d在 L/d4與之間。 dyylppbvb d yQ )4()(2 22202021???????????plb ????123在采用間隙密封地方，應盡可能縮小間隙量，并適當提高油液的粘度，以減少高壓油的泄漏。 3312Qdlp?????167。 。 （二）產生的原因 氣穴現象往往發生在液壓泵的吸油管道中。 氣穴的出現使油液的壓縮性增大，流動特性變壞，特別是氣穴被油液帶到高壓部位時，周圍的高壓使氣泡絕熱壓縮，迅速崩潰，局部產生高溫（溫度可達 1000℃ 以上）和沖擊壓力（壓力是工作壓力的幾倍乃至幾十倍）局部高溫和高壓會使空氣酸化，一方面使金屬疲勞，另一方面使油液變黑。 （ 3）由氣穴和液壓沖擊引起的振動。 第一、二章 小結 第一章 、發展與應用 第二章 流體力學的性質 1 .液體的物理性質 粘度、影響粘度的因素、選擇液體的粘度根據等 、靜壓特性、壓力的表示方法、壓力油作用在平面、曲面上的力 （計算） 、泄漏的計算 、產生的原因、帶來的危害、減小的措施。 三、振動 振動產生的原因： （ 1） 由液壓泵輸出壓力的脈動而使液壓元件、管路等的振動同時產生噪聲。 當附著在金屬表面上的氣泡破滅時，它所產生的局部高溫和高壓會使金屬剝蝕，使液壓元件的工作性能變壞，壽命大大降低。 如果形成氣泡處的壓力更低，低于當時溫度下油液的飽和蒸汽壓力時，油液開始沸騰，形成大量的氣泡 。 （三）產生的危害 系統出現沖擊時，液體瞬時的壓力峰值是正常工作壓力的好幾倍它會損壞密封裝置、管道和液壓元件，引起設備振動，產生很大的 噪聲，有時使某些液壓元件如壓力繼電器、順序閥等產生誤動作，影響系統正常工作，并污染環境。引起的流量的變化值： 2?bvQ????2123 ??? bvlpbQ????（三）油液在同心圓固定環狀縫隙中的流動 如圖分析： 液壓缸與活塞之間的關系，縫隙的厚度為 ，縫隙內側圓柱面的直徑 d， ?沿液流方向縫隙的長度 L，由于間隙與直徑之比非常小，油液沿環狀縫隙的流動情況與在平面縫隙中的流動相似，此時將環狀縫隙沿圓周展開，就相當于一個平面縫隙，利用前面的公式套用即可。= τ 2lb →→ F = F180。 細長小孔在液壓技術中應用很廣，多數用于阻尼小孔。 小孔前、后的壓力差。 在兩個過水斷面上的參數分別為： p h1 、 v p h v2。 25節 液體在小孔和縫隙中的流動 （流量或泄漏量） 在液壓傳動系統中，常會遇到油液流過小孔或縫隙的情況，如液壓元件中有許多相對運動的表面，在這些相對運動的表面之間必須保持一定的間隙，一旦有高壓有存在，便會出現泄漏。 d0 –管子的內徑。 Q額 —閥的額定流量。 Re75??24 d32128 平均lvdlQp??????2dlp 2 平均v????Re85~64??（二）紊流狀態時的沿程壓力損失 紊流狀態時的沿程壓力損失： 當流動狀態為紊流時，其壓力損失要比層流時的大，其原因是由于液體流動時除了要克服流層之間的摩擦力外，還要克服由于液體流動時擾動所引起的附加紊流摩擦力，而紊流時的摩擦力遠遠比層流時液體之間的摩擦力大。 X濕周。 雷諾數的物理意義： 液體流動時其慣性力與 粘性力比值。 實驗還證明，液體在圓管中流動狀態不僅與管內的平均 流速 v有關還和管道內經 d、液體的運動粘度 μ 有關。 壓力損失的類型 沿程壓力損失 局部壓力損失 壓力損失關系到系統所的供應壓力的大小、允許的流速、管道的布局和尺寸大小等；同時，管道中損耗的能量會轉變為熱能，使系統溫度升高。 AABB vmvmvmd ??????? )()()( 1122根據液體流動時的連續性原理，在時間間隔內流經截面 A、 B液體質量相等， 即 m 1 =m 2=m （ 2） 將（ 2）代（ 1）式得： Q d tV ? Q d tm ??dtvvQvmd )()( 12????? ?根據動量定理，作用在控制容積中液體上的外力 F： （ 4） （ 4）為液體流動時的動量方程式。 （二）實際液體在管道內流動時的能量形式 實際液體的伯努利方程 實際液體在流動中，既有粘性又有壓縮性，流動時必然有損耗一些能量，損耗的能量等用能量損失來表示 h損 ，這些損失發生在移動后的過程中，因此將其考慮在后面即： 損hhgvgphgvgp?????? 2222112122 ??利用伯努利方程計算時必須設定以下條件： ； ； 注意與連續性方程式一起使用。因此需要對液體在管道內流動時，存在的能量形式進行分析。 (單位： m179。我們就要掌握液體流動時的狀態、運動規律、能量形式與轉換、流動液體與固體壁之間的相互作用力等問題。 壓力的大小取決與負載，并隨負載的變化而變化。 三、靜止液體內壓力傳遞原理 (一 )液壓系統壓力的形成 液壓系統中壓力是油液在系統中受到 的作用而形成的 。 某點的絕對壓力不足于大氣壓力的 數值稱真空度。 壓力數學表達式： P=F/A (Pa=N/m2） 式中： F作用在液面上的合外力（ N牛頓） S作用面積（ m2 ）。 生成物 的污染 入侵物 的污染 殘留物 的污染 污染產生 的原因 （二）污染產生的原因 （ 1） 殘留物污染 液壓元件在制造、儲存、運輸、安裝、維修過程中帶入的沙粒、鐵削、焊雜、灰土等等，雖經清洗，但還會留有，造成液壓油的污染。 （二）油液的選擇 在具體選擇液壓油的粘度時，一般應考慮下列具體因素： 。 ⒉ 防銹劑 當油中混入水分后 ， 會侵蝕金屬表面引起生銹 。 這些物質粘附在油路的各處 ， 堵塞液壓元件的小孔和縫隙并抱咬閥芯 ， 影響系統的正常工作 。 是指油液在試驗條件下，冷卻到失去流動時 的最高溫度，即油液的粘度 隨著溫度的降低而增大。 二 、 液壓油的化學性質 液壓油的 化學性質 閃點和燃點 凝固點和流動點 化學穩定性和 熱穩定性 （ 1） 是指油液加熱后會產生可燃性體，這些可燃性氣體與空氣混合在油面上，接觸火焰的瞬間，會產生一閃一閃的燃燒，這時最低溫度稱油液的閃點。I） 來表示 。 c為測定恩氏粘度的標準溫度 ， 用 176。 恩式粘度測量 （動畫 21恩式粘度 .swf） 通過剛才的演示 ， 其測量過程為：