1.2流体力学基础

1.2流体力学基础
P1同学们好，我是你们的《液压》老师，程发龙.今天我们学习第一章第二节.流体力学基础（翻页）
P2液体压力（我们液压系统中所说的压力实际是物理学中的压强、请同学在学习和使用时别弄混淆了）,油液中A 点的压力是油液表面受外力作用产生的压力0p 和油液自重形成的压力gh 组成。

液体自重所形成的压力相对数值很小，一般忽略不计.我们通常所说的油液压力就是指油液受外力作用所产生的压力。

即，油液的压力是由外力的挤压所产生.（翻页）
P3我们看一下这个力学量的学位.国际制单位帕斯卡简称帕.符号Pa.在工程上常用兆帕、巴.它们与帕的换算关系1MPa ＝610Pa, 1bar ＝510Pa.液体有压力.那么会对它接触的面有作用力.这个作用力有多大呢？（翻页）
P4：作用力的大小可以有如下公式表示F ＝P ·A ，即作用力等于液体压力乘以作用的面积.在工程上我们通常用平方毫米表示作用面积，用兆帕表示液体的压力.这时作用力算出来的单位为牛顿简称牛.用大N 表示.我们用这公式解决驱动力大小的问题（翻页）
P5已知活塞和活塞杆的直径，计算油液对活塞的推力（我们称驱动力）先看从左向右移动时，推力大小1F 。

根据刚学的公式可知，它等于液体压力1P 乘以活塞面积1A 。

我们知道活塞截面为圆，圆的面积1A ＝丌D ²/4其中D 为圆的直径这样我们就求出向右的推力1F ＝1P ·丌D ²/4；同理如果油液对活塞施一个向左的推力时，此推力大小计算为：2F ＝P ·丌（D ²-d ²）/4其中大D 为活塞直径，小d 为杆的直径，这样我们就解决了驱动大小如何计算获得，从而得到一个重要的参数。

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P6帕斯卡原理具体内容是：在密封容器内施加于静止液体任一点的压力将以等值传到液体各点。

即帕斯卡原理或称静压传递原理.从而知道静止液体内部各点的压力处处相等。

我们用刚学的原理来解释千斤顶原理（翻页）
P7如图根据推力公式可得1P =1F /1A ，
2P =2F /2A 再根据帕斯卡原理可得1P =2P 两个公式合并可得2F =2P 2A =1A /2A 1F 。

只有大油缸截面2A 足够大，小油缸截面1A
足够小，我们就可以四两拔千斤。

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P8根据上面所学，我们可以知道系统压力大小：液压系统的工作压力从无到有，从大到小，并且随着负载的变化而变化，驱动力也是这样变化的。

（翻页） P9:刚学了驱动力大小，现在学习驱动件移动速度，先学习几个基本液体参数，流量，什么是流量？单位时间内通过通流截面的液体体积，用大Q 表示.国际单位：s m /3；工程单位L/min.它们换算关系:1s m /3=6×410L/min （翻页） P10知道流量再来看平均流速：v =H/t （平均速度等于移动距离H 除以时间t ）再根据体积公式：体积V=Qt=H ·A （体积等于流量乘以时间，也等于移动距离乘以截面积）我们推算出v =Q/A,即平均速度等于流量除以截面积（翻页）
P11我们可以得到活塞的运动速度规律：1、活塞的运动速度仅与活塞的有效作用面积和流入液压缸中的油液的流量有关，与其它因数无关，例如有压力P 无关。

2.活塞的有效作用面积一定时，只要改变输入液压缸的油液流量就能改变活塞的运动速度。

我们就是运用这一原理来控制驱动件的运行快慢。

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P12六、油流持续性原理：油液流往无分支口的管道时，任一截面上通过的流量一定相等即1Q =2Q =Q ……=常数用此公式可以得到一项重要的规律。

（翻页） P13截面大小不同，平均流速不同（V=Q/A ）截面越小，流速越快。

这一规律在解决实际问题时经常用到。

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P14液体流动时，是有压力损失的，为什么？因为液体具有粘性，流动中有阻力，流动时为克服这种阻力必须消耗能量，造成能量损失，主要表现为压力损失即2P ＜1P 这种损失有哪些？（翻页）
P15一、沿程压力损失:沿等径直管流动，由于液体的粘性摩擦和质点相互扰动引起。

二、局部压力损失:流径管道的弯头、接头、突发截面时会产生漩涡，并发生强烈的紊动现象，如何减小这种不利的现象，方法有如下三种:1.减小流速
2.缩短管路长度
3.减小管路截面的突变（流速影响最大）。

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P16液压系统中经常遇到小孔，我们有必要介绍这一计算公式。

小孔流量通用方程公式如下:Q=C ·A ·△p ·Φ，流量与4个参数有关：△p 小孔两端的压力差，A 小孔的通流截面积，C 与小孔形状和液体性质有关系数，Φ有孔的长径比的决定，当L/d ＜0.5 Φ取0.5,当L/d ＞4 取=1，流体力学就介绍这么多。

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P17总结这节课内容:一、压力及其单位；二、推力与计算公式；三、帕斯卡原理；四、流量及其单位；五、平均流速与流量计算公式；六、液流持续性原理；
七、小孔流量计算公式。

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P18这节课到此结束，谢谢！。