液压流体力学基础知识 ppt课件
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真空度=|负的相对压力|=|绝对压力 - 大气压力|
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2. 压力的单位
国际单位制单位 国际单位制单位为Pa（帕）、N/m2（我国法定 计量单位）或兆帕(MPa)，1MPa=106Pa。 工程制单位 kgf/cm2。国外也有用bar(巴），1bar=105Pa。 标准大气压 1标准大气压=101325Pa。 液体柱高度 h=p/(ρg)，常用的有水柱、汞柱等，如1个标准 大 气压约等于10m水柱高。
式中 m：液体的质量(kg)； V：液体的体积（m3）；
液压油的密度ρ=900 kg/ m3
表2-1常用工作介质的密度
（kg/m3）
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2
工作油液
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
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2.1.4 液压油的污染及控制
液压油污染的危害 液压油的污染源 污染的控制
造成系统故障 降低元件寿命 使液压油变质 影响工作性质
系统残留物 外界侵入物 内部生成物
彻底清洗系统 保持系统清洁 定期清除污物 定期换油
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§2.2 液体静力学基础
2.2.1 液体的压力及其特性
1.液体的压力
§2 液压传动基础知识
§2.1 液压油 §2.2 液体静力学基础 §2.3 液体动力学基础 §2.4 管路内液流的压力损失 §2.5 孔口和缝隙的流量 §2.6 气穴现象和液压冲击
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§2.1 液压油
2.1.1 液压油的主要性质
1.密度
单位体积液体的质量称为液体的密度。液体的密度为
ρm V
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2.2.4 压力的表示方法及单位
1. 压力的表示方法
相对压力（表压力）: 以大气压力为基准，测
量所得的压力，是高于大气 压的部分 。 绝对压力: 以绝对零压为基 准测得的压力
绝对压力=相对压力 + 大气压力 真空度:如果液体中某点的绝对压力小于大气压力，则称该点出现真 空。此时相对压力为负值，常将这一负相对压力的绝对值称为该点 的真空度
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2.可压缩性
液体受增大的压力作用而使体积缩小的性质称为液体的可压 缩性。液体的可压缩性可用体积压缩系数表示，它是指液体在单 位压力变化下的体积相对变化量，用公式表示为
k 1 V p V0
可以看出：静止液体在自重作用下任何一点的压力随着液体 深度呈线性规律递增。液体中压力相等的液面叫等压面，静止液 体的等压面是一水平面。
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2.2.3 压力的传递
由帕斯卡原理可知，由外力作用所产生的压力可以等值地传递到 液体内部所有各点，故在液体内部各点的压力也就处处相等了。
液压传动是依据帕斯卡原理实现力的传递、放大和方向变换的。 液压系统的压力完全决定于外负载。
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2.2.5 液体静压力对固体壁面的作用力
当承受压力的固体壁面为平面时:则作用在其上的总作用力等于 压力与该壁面面积之积
f
dy
ຫໍສະໝຸດ Baidu
单位面积上的内摩擦力
du dy
液体的粘性示意图
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（2）粘度 表示粘性大小的物理量。流体抵抗剪切变形能力的度量，
粘度大，这种能力强。
动力粘度(绝对粘度)
表示方法
运动粘度
相对粘度
动力粘度：表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。 运动粘度：液体动力粘度与密度的比值，没有明确的物理意义，但
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典型液压油的粘温特性曲线
（4）其它性质
油液的其他物理机化学性质包括：防锈性、润滑性、抗燃性、 抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、导热性、相溶性以及纯净性等。 都对液压系统工作性能有重要影响。
液压油的要求：
粘温特性好 有良好的润滑性 有良好的化学稳定性 成分要纯净 抗泡沫性和抗乳化性好 材料相容性好 无毒、价格便宜 燃点高，凝点低
是工程实际中常用的物理量。
一般的： 同种介质比较大小时常用运动粘度 不同介质比较大小时一般用动力粘度
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恩氏粘度0E —— 中国、德国、前苏联等用 赛氏粘度SSU—— 美国用 雷氏粘度R —— 英国用 巴氏粘度0B —— 法国用
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（3）温度和压力对粘度的影响
液体的粘度随液体的压力和温度而变。对液压传动工作介 质来说，压力增大时，粘度增大。在一般液压系统使用的压 力范围内，增大的数值很小，可以忽略不计。但液压传动工 作介质的粘度对温度的变化十分敏感，温度升高，粘度下降。 这个变化率的大小直接影响液压传动工作介质的使用，其重 要性不亚于粘度本身。
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2.1.2 液压油的种类
表2-2液压油的主要品种及其特性和应用
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2.1.3 液压油的选用
选择液压系统的工作介质一般需考虑以下几点：
环境因素 工作压力——压力高，选粘度较大的液压油 环境温度——温度高，选粘度较大的液压油
运动性能 运动速度——速度高，选粘度较低的液压油
液压泵的类型 液压泵的类型——各类泵适用粘度范围见表2-6
作用在液体上的两种力：质量力和表面力 静压力：单位面积上所受的法向力。静压力在液体传动中简 称压力，在物理学中称为压强。本书以后只用“压力”一词。 静止液体中某点处微小面积A上作用有法线力F，则该点 的压力定义为
p lim F A0 A
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若法向作用力F均匀地作用在面积A上，则压力可表示为
液体压缩系数的倒数，称为液体的体积弹性模量，简称体积
模量，用K 表示，即 K1k VpV0
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3.粘性
（1）粘性的物理意义
液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，液体分子间内 聚力要阻止分子间的相对运动，在液层相互作用的界面之间会产 生一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。
牛顿内摩擦定律
F A d u
p F A
2. 液体静压力的重要特性
（1）液体静压力的作用方向始终向作用面的内法线方向。由 于液体质点间内聚力很小，液体不能受拉只能受压。 （2）静止液体中，任何一点所受到各个方向的液体静压力都 相等。
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2.2.2 液体静力学基本方程及其物理意义
静压力基本方程
pp0 gh
重力作用下静止液体的受力分析
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2. 压力的单位
国际单位制单位 国际单位制单位为Pa（帕）、N/m2（我国法定 计量单位）或兆帕(MPa)，1MPa=106Pa。 工程制单位 kgf/cm2。国外也有用bar(巴），1bar=105Pa。 标准大气压 1标准大气压=101325Pa。 液体柱高度 h=p/(ρg)，常用的有水柱、汞柱等，如1个标准 大 气压约等于10m水柱高。
式中 m：液体的质量(kg)； V：液体的体积（m3）；
液压油的密度ρ=900 kg/ m3
表2-1常用工作介质的密度
（kg/m3）
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工作油液
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
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2.1.4 液压油的污染及控制
液压油污染的危害 液压油的污染源 污染的控制
造成系统故障 降低元件寿命 使液压油变质 影响工作性质
系统残留物 外界侵入物 内部生成物
彻底清洗系统 保持系统清洁 定期清除污物 定期换油
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§2.2 液体静力学基础
2.2.1 液体的压力及其特性
1.液体的压力
§2 液压传动基础知识
§2.1 液压油 §2.2 液体静力学基础 §2.3 液体动力学基础 §2.4 管路内液流的压力损失 §2.5 孔口和缝隙的流量 §2.6 气穴现象和液压冲击
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§2.1 液压油
2.1.1 液压油的主要性质
1.密度
单位体积液体的质量称为液体的密度。液体的密度为
ρm V
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2.2.4 压力的表示方法及单位
1. 压力的表示方法
相对压力（表压力）: 以大气压力为基准，测
量所得的压力，是高于大气 压的部分 。 绝对压力: 以绝对零压为基 准测得的压力
绝对压力=相对压力 + 大气压力 真空度:如果液体中某点的绝对压力小于大气压力，则称该点出现真 空。此时相对压力为负值，常将这一负相对压力的绝对值称为该点 的真空度
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2.可压缩性
液体受增大的压力作用而使体积缩小的性质称为液体的可压 缩性。液体的可压缩性可用体积压缩系数表示，它是指液体在单 位压力变化下的体积相对变化量，用公式表示为
k 1 V p V0
可以看出：静止液体在自重作用下任何一点的压力随着液体 深度呈线性规律递增。液体中压力相等的液面叫等压面，静止液 体的等压面是一水平面。
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2.2.3 压力的传递
由帕斯卡原理可知，由外力作用所产生的压力可以等值地传递到 液体内部所有各点，故在液体内部各点的压力也就处处相等了。
液压传动是依据帕斯卡原理实现力的传递、放大和方向变换的。 液压系统的压力完全决定于外负载。
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2.2.5 液体静压力对固体壁面的作用力
当承受压力的固体壁面为平面时:则作用在其上的总作用力等于 压力与该壁面面积之积
f
dy
ຫໍສະໝຸດ Baidu
单位面积上的内摩擦力
du dy
液体的粘性示意图
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（2）粘度 表示粘性大小的物理量。流体抵抗剪切变形能力的度量，
粘度大，这种能力强。
动力粘度(绝对粘度)
表示方法
运动粘度
相对粘度
动力粘度：表征流动液体内摩擦力大小的粘性系数。 运动粘度：液体动力粘度与密度的比值，没有明确的物理意义，但
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典型液压油的粘温特性曲线
（4）其它性质
油液的其他物理机化学性质包括：防锈性、润滑性、抗燃性、 抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、导热性、相溶性以及纯净性等。 都对液压系统工作性能有重要影响。
液压油的要求：
粘温特性好 有良好的润滑性 有良好的化学稳定性 成分要纯净 抗泡沫性和抗乳化性好 材料相容性好 无毒、价格便宜 燃点高，凝点低
是工程实际中常用的物理量。
一般的： 同种介质比较大小时常用运动粘度 不同介质比较大小时一般用动力粘度
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恩氏粘度0E —— 中国、德国、前苏联等用 赛氏粘度SSU—— 美国用 雷氏粘度R —— 英国用 巴氏粘度0B —— 法国用
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（3）温度和压力对粘度的影响
液体的粘度随液体的压力和温度而变。对液压传动工作介 质来说，压力增大时，粘度增大。在一般液压系统使用的压 力范围内，增大的数值很小，可以忽略不计。但液压传动工 作介质的粘度对温度的变化十分敏感，温度升高，粘度下降。 这个变化率的大小直接影响液压传动工作介质的使用，其重 要性不亚于粘度本身。
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2.1.2 液压油的种类
表2-2液压油的主要品种及其特性和应用
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2.1.3 液压油的选用
选择液压系统的工作介质一般需考虑以下几点：
环境因素 工作压力——压力高，选粘度较大的液压油 环境温度——温度高，选粘度较大的液压油
运动性能 运动速度——速度高，选粘度较低的液压油
液压泵的类型 液压泵的类型——各类泵适用粘度范围见表2-6
作用在液体上的两种力：质量力和表面力 静压力：单位面积上所受的法向力。静压力在液体传动中简 称压力，在物理学中称为压强。本书以后只用“压力”一词。 静止液体中某点处微小面积A上作用有法线力F，则该点 的压力定义为
p lim F A0 A
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若法向作用力F均匀地作用在面积A上，则压力可表示为
液体压缩系数的倒数，称为液体的体积弹性模量，简称体积
模量，用K 表示，即 K1k VpV0
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3.粘性
（1）粘性的物理意义
液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，液体分子间内 聚力要阻止分子间的相对运动，在液层相互作用的界面之间会产 生一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。
牛顿内摩擦定律
F A d u
p F A
2. 液体静压力的重要特性
（1）液体静压力的作用方向始终向作用面的内法线方向。由 于液体质点间内聚力很小，液体不能受拉只能受压。 （2）静止液体中，任何一点所受到各个方向的液体静压力都 相等。
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2.2.2 液体静力学基本方程及其物理意义
静压力基本方程
pp0 gh
重力作用下静止液体的受力分析