矿山机械ppt课件

静止状态及相对静止状态 (平衡状态或相对平衡状态)：流体质点与质点 间没有相对运动，流体黏性不起作用。
流体静力学研究：流体平衡时，内部的压力分布规律；与其它物体间的 相互作用力。
一、流体静压力及其特征
1、流体静压力 流体静止时单位面积上所受的法向作用力。
p F
Pa
2、流体静压力的特征
A
第一特征 流体静压力垂直指向作用面(内法线方向)。
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第二节 流体静力学基础
3、液柱式测压计 等压面：静止液体中压力相等的各点组成 的面。 等压面的条件：静止、同种、连续。 (1)管式测压计 “U”型管测压计管：管径不小于5mm的玻璃管。
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管式测压计 测压管：直径不小于5mm，减少毛细管现象 举例 被测压力较小时
pc p0 h
或 pc h
内摩擦力的计算
F A du
dy
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第一节 流体的主要物理性质
2、流体黏度的表示方法 黏性的大小用黏度来表示：动力黏度、运动黏度、相对黏度。
（1）动力黏度：又称为动力黏滞因数或绝对黏度
du / dy
Pa·s
（2）运动黏度：在相同温度下，液体的动力黏度和密度的比值
m2/s
（3）相对黏度—恩氏黏度：被试液体放在恩氏黏度计中，加热到t°，
通过φ2.8mm小孔的200ml被试液体所用时间t1和同体积20℃的蒸馏水
ห้องสมุดไป่ตู้
通过小孔所用时间t2 的比值。
E t1
t2
恩氏粘度是一个无量纲数，它与运动粘度的换算关系为：
(0.0731E 0 0631) 104
m2/s
E
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第二节流体静力学基础
流体静力学：研究流体静止状态和相对静止状态下的平衡规律及其在工 程上的应用的科学。
另一种测量微小压差的微压计如图3所示。
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2)微压计
当测量微小的流体压力时，可采用倾斜微压计，以减少误 差。如图为其构造。
S1：圆形玻璃容器断面积 S2：细管断面积。 指示液体为酒精
被测对象为气体 则有
绝对压力 p pa ' (h h) 相对压力 p '(h h)
由
S1h S2l, h
p
— 单位重量液体具有的压能
z p — 单位重量液体具有的势能
说明：静止液体中各点的测压总管高度相等，即静止液体
中任意一点的单位重量液体所具有的总能量(势能)相等
z1
p1
z2
p2
H
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第二节流体静力学基础
三、流体静压力的度量
1、压力的测量基准
1）绝对压力pj:以绝对真空为基准测得的压
力。
p j pa p
这一特征可以用反证法来证明。
第二特征：静止流体中任意一点各方向的静压力均相等，与作用方 向无关。
二、流体静力学基本方程
p p0 h
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流体静力学方程式的另一种形式
如图为一水箱，水面压力为po ，水 中任意两点1、2到某基准面0—0的
高度为zl、z2，压力为p1，p2，将水 中的深度改为高度差后得
一、密度与重度
1)密度：单位体积的流体所具有的质量。(惯性物理量)
m
V
m—质量，kg V—体积，m3
2)重度：单位体积的流体所具有的重力。(重力特性物理量)
G
V
G—重力，N V—体积，m3
二、压缩性和膨胀性
定义：流体受压，体积缩小，密度增大的性质称为流体的
压缩性；流体受热，体积增大，密度减小的性质称为流体 的膨胀性。
矿山机械
山西煤炭职业技术学院
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第一篇液压传动技术基础
第一章 流体力学基础
流体：液体、气体 流体力学：研究流体静止和运动的力学规
律； 研究流体和固体间相互作用的力 学规律。 应用领域：矿井通风、排水、液压传动和气 动
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第一节 流体的主要物理性质
流体：可以流动、与容器形状保持一致，不能抗拉抗剪，
能够承受较大的压力
pc pa g h1
管内的真空度为
pz pa pc g h1
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U 形 管 压 差 计
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举例 如果U形管的另一端与另一个对象相接，就能在U形 管上显示出被测对象的压力差，则
p1 h1 p2 h2 g h3
p1 p2 g h3 (h1 h2 )
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第二节 流体静力学基础 (2)微压计 当测量微小的流体压力时，如仍用前面所讲的压差 计，则误差 较大，一般 可采用倾斜 微压计，构 造如图2所 示。
注意：计算时要先找等压面1—2
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U形管测压计
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举例 被测流体压力较大时，可采用U形管并在管中装入
水银作等压在p1面1—p22 ，则
p1 pc h2 p2 pa g h1
管内液体的绝对压力
pc pa g h1 h2
管内液体的相对压力
p pc pa ghh1 h2
被测流体为气体时，忽略空气重度，则有
2）相对压力p:以大气压力为基准测得的压 力。
3）真空度pz:绝对压力小于大气压时，大气 压与绝对压力的差值（负压绝对值）
pz p＝pa p j
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第二节 流体静力学基础
2、 压力的度量单位 (1)应力单位 用单位面积上的力表示。单位为Pa(N/m2)或kPa。 (2)液柱高度 常用水柱(mH2O)和水银高度(mmHg)表示压力的大小。 (3)大气压力 标准大气压(atm)是在北纬45º海平面上、温度为15º时测 定的大气压数值 大气压力与前两种单位的关系是： 1标准大气压(atm)=101337 Pa=10.33mH2O=760mmHg 1工程大气压(at)=98100 Pa=10mH2O=735mmHg 1mH2O=9.81kP 1mmHg=133.3Pa
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第一节 流体的主要物理性质
1、液体的压缩性和膨胀性很小，当压力和温度变化不大时，可以认为液 体的体积不发生变化。
2、气体的压缩性和膨胀性，在温度压力变化时体积的变化是很大 的。
通风系统中可以忽略气体的压缩性和膨胀性
空气压缩机中气体的压缩性和膨胀性不能忽略。
三、黏性及黏度
1、黏性的定义
液体内摩擦力，液体流动时液层间相互牵引力（黏性力），把流体流 动时呈现的这种性质称为黏性。
p1 p0 (z0 z1)
p2 p0 (z0 z2 )
式子两端同除以γ
z1
p1
z0
p0
；z2
p2
z0
p0
两式联立整理得
z1
p1
z2
p2
即
z p c(常数)
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总结：静止液体中任一点的静压力与其深度成正
比，即水越深压力越高 p p0 h
z — 单位重量液体具有的位能
z p c(常数)