(待轉(zhuǎn))

本章介紹有關(guān)液壓傳動(dòng)的流體力學(xué)基礎(chǔ)，重點(diǎn)為液體靜壓方程、連續(xù)性方程、伯努力方程的應(yīng)用，壓力損失、小孔流量的計(jì)算。要求學(xué)生理解基本概念、牢記公式并會(huì)應(yīng)用。

    液壓油是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的傳動(dòng)介質(zhì)，而且還對(duì)液壓裝置的機(jī)構(gòu)、零件起這潤(rùn)滑、冷卻和防銹作用。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力、溫度和流速在很大的范圍內(nèi)變化，因此液壓油的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。故此，合理的選用液壓油也是很重要的。

 

 1、  密度  ρ 

             ρ = m/V    [kg/ m³]

一般礦物油的密度為850~950kg/m³

2、重度   γ

           γ= G/V     [N/ m³]

 一般礦物油的重度為8400~9500N/m³

     因G = mg          所以  γ= G/V=ρg

 3、液體的可壓縮性

   當(dāng)液體受壓力作用二體積減小的特性稱(chēng)為液體的可壓縮性。

   體積壓縮系數(shù) β= - ▽V/▽pV₀

▽體積彈性模量K = 1 /β

4、  流體的粘性

 液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，由于液體分子間的內(nèi)聚力而產(chǎn)生一種阻礙液體分子之間進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)摩擦力，液體的這種產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)稱(chēng)為液體的粘性。由于液體具有粘性，當(dāng)流體發(fā)生剪切變形時(shí)，流體內(nèi)就產(chǎn)生阻滯變形的內(nèi)摩擦力，由此可見(jiàn)，粘性表征了流體抵抗剪切變形的能力。處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的流體中不存在剪切變形，因而也不存在變形的抵抗，只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)流體流層間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體對(duì)剪切變形的抵抗，也就是粘性才表現(xiàn)出來(lái)。粘性所起的作用為阻滯流體內(nèi)部的相互滑動(dòng)，在任何情況下它都只能延緩滑動(dòng)的過(guò)程而不能消除這種滑動(dòng)。

粘性的大小可用粘度來(lái)衡量，粘度是選擇液壓用流體的主要指標(biāo)，是影響流動(dòng)流體的重要物理性質(zhì)。

                                                 

 

圖2-2液體的粘性示意圖

 

當(dāng)液體流動(dòng)時(shí)，由于液體與固體壁面的附著力及流體本身的粘性使流體內(nèi)各處的速度大小不等，以流體沿如圖2-2所示的平行平板間的流動(dòng)情況為例，設(shè)上平板以速度u₀向右運(yùn)動(dòng)，下平板固定不動(dòng)。緊貼于上平板上的流體粘附于上平板上，其速度與上平板相同。緊貼于下平板上的流體粘附于下平板圖2-2液體的粘性示意圖上，其速度為零。中間流體的速度按線性分布。我們把這種流動(dòng)看成是許多無(wú)限薄的流體層在運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)較快的流體層在運(yùn)動(dòng)較慢的流體層上滑過(guò)時(shí)，兩層間由于粘性就產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的作用。根據(jù)實(shí)際測(cè)定的數(shù)據(jù)所知，流體層間的內(nèi)摩擦力F與流體層的接觸面積A及流體層的相對(duì)流速du成正比，而與此二流體層間的距離dz成反比，即：��F=μAdu/dz��

以τ=F/A表示切應(yīng)力，則有：��τ＝μdu/dz            (2-6)�な街校害虨楹饬苛黧w粘性的比例系數(shù)，稱(chēng)為絕對(duì)粘度或動(dòng)力粘度；du/dz表示流體層間速度差異的程度，稱(chēng)為速度梯度。

上式是液體內(nèi)摩擦定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。當(dāng)速度梯度變化時(shí)，μ為不變常數(shù)的流體稱(chēng)為牛頓流體，μ為變數(shù)的流體稱(chēng)為非牛頓流體。除高粘性或含有大量特種添加劑的液體外，一般的液壓用流體均可看作是牛頓流體。（待續(xù)）