液氣壓傳動(dòng)與控制技術(shù) 第二章

1、液氣壓傳動(dòng)與控制技術(shù)主講：南安市工業(yè)學(xué)校主講：南安市工業(yè)學(xué)校 齊秀麗齊秀麗第二章第二章 液壓傳動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)液壓傳動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)v2.1 2.1 液壓油液壓油v2.2 2.2 液體靜力學(xué)液體靜力學(xué)v2.3 2.3 液體動(dòng)力學(xué)液體動(dòng)力學(xué)v2.4 2.4 液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失v2.5 2.5 液體流經(jīng)小孔及縫隙的流量液體流經(jīng)小孔及縫隙的流量v2.6 2.6 液壓沖擊及空穴現(xiàn)象液壓沖擊及空穴現(xiàn)象目的任務(wù)目的任務(wù) 了解油液性質(zhì)、靜壓特性、方程、傳遞規(guī)律了解油液性質(zhì)、靜壓特性、方程、傳遞規(guī)律 掌握靜力學(xué)基本方程、壓力表達(dá)式和結(jié)論掌握靜力學(xué)基本方程、壓力表達(dá)式和結(jié)論 重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)液壓油的粘

2、性和粘度液壓油的粘性和粘度粘溫特性粘溫特性靜壓特性靜壓特性壓力形成壓力形成靜力學(xué)基本方程靜力學(xué)基本方程提問(wèn)作業(yè)提問(wèn)作業(yè)1、什么叫液壓傳動(dòng)？液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)是什么？、什么叫液壓傳動(dòng)？液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)是什么？2、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和作用各是什么？、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和作用各是什么？2.1 液壓油2.1.1 液壓油的物理性質(zhì)液壓油的物理性質(zhì)2.1.2 對(duì)液壓油的要求及選用對(duì)液壓油的要求及選用2.1.12.1.1 液壓油的物理性質(zhì)1 液體的密度液體的密度2 液體的粘性液體的粘性3 液體的可壓縮液體的可壓縮4 其他性質(zhì)其他性質(zhì)液體的密度密度單位體積液體的質(zhì)量 =m/v kg/m3 密度隨著溫度或壓力的變化而

3、變化，但 變 化 不 大 ， 通 常 忽 略 ， 一 般 取=900kg/m3的大小。粘性的物理本質(zhì) 液體在外力作用下流動(dòng)時(shí),由于液體分子間的內(nèi)聚力和液體分子與壁面間的附著力,導(dǎo)致液體分子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力,這種特性稱為粘性. 或: 流動(dòng)液體流層之間產(chǎn)生內(nèi)部摩擦阻力的性質(zhì).粘性的物理本質(zhì)內(nèi)摩擦力表達(dá)式內(nèi)摩擦力表達(dá)式 F = A du/dy 液體靜止時(shí)液體靜止時(shí) du/dy = 0 靜止液體不呈現(xiàn)粘性靜止液體不呈現(xiàn)粘性牛頓液體內(nèi)摩擦定律液層間的內(nèi)摩擦力與液層接觸面積及液層之間液層間的內(nèi)摩擦力與液層接觸面積及液層之間的速度成正比。的速度成正比。 動(dòng)力粘度動(dòng)力粘度 運(yùn)動(dòng)粘度運(yùn)動(dòng)粘度相對(duì)粘度相

4、對(duì)粘度0E 粘 度衡量粘性大小的物理量衡量粘性大小的物理量動(dòng)力粘度公式公式: =F/A=du/dy（N/m2） =dy/du （Ns/m2） 動(dòng)力粘度物理意義液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，液體在單位速度梯度下流動(dòng)時(shí)，接觸液層間單位面積上內(nèi)摩擦力接觸液層間單位面積上內(nèi)摩擦力。動(dòng)力粘度單位國(guó)際單位（國(guó)際單位（SI制）中：制）中：帕帕秒（秒（PaS）或牛頓）或牛頓秒秒/米米2（NS/m2）；）；以前沿用單位（以前沿用單位（CGS制）中：制）中：泊（泊（P）或厘泊（）或厘泊（CP）達(dá)因）達(dá)因秒秒/2dynS/cm2）換算關(guān)系：換算關(guān)系： 1PaS = 10P =103 CP運(yùn)動(dòng)粘度動(dòng)力粘度與液體密度之比

5、值動(dòng)力粘度與液體密度之比值運(yùn)動(dòng)粘度公式 =/ （m2/S）相對(duì)粘度0E 、不易直接測(cè)量，只用于理論計(jì)算不易直接測(cè)量，只用于理論計(jì)算 常用相對(duì)粘度常用相對(duì)粘度換算關(guān)系恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度之間的換算關(guān)系恩氏粘度與運(yùn)動(dòng)粘度之間的換算關(guān)系 =（7.310E-6.31/0E）10-6液體的體積壓縮系數(shù)定義定義：定義： 體積為體積為v的液體的液體,當(dāng)壓力增大當(dāng)壓力增大 p時(shí)時(shí),體積減小體積減小v,液體在單位壓力變化液體在單位壓力變化下體積的相對(duì)變化量即為下體積的相對(duì)變化量即為體積壓縮系數(shù)體積壓縮系數(shù)。液體的體積壓縮系數(shù)公式 = - v / p v= （5-7）x10-10 m2/N液體的體積壓縮系數(shù)物理意義

6、 單位壓力所引起液體體積的變化單位壓力所引起液體體積的變化 p v為保證為保證為正值，式中須加負(fù)號(hào)為正值，式中須加負(fù)號(hào)液體的體積彈性模數(shù)公式 k = 1/= - p v /v液體的體積彈性模數(shù)定義液體壓縮系數(shù)的倒數(shù)液體壓縮系數(shù)的倒數(shù)液體的體積彈性模數(shù)物理意義 表示單位體積相對(duì)變化量所需要的壓力增量，也即液體抵抗壓縮能力的大小。 一般認(rèn)為油液不可壓縮（因壓縮性很?。?，計(jì)算時(shí)取： k =（1.4-1.9）109 N/m2 若分析動(dòng)態(tài)特性或p變化很大的高壓系統(tǒng),則必須考慮。液體的其它性質(zhì)1、粘度和壓力的關(guān)系、粘度和壓力的關(guān)系 P，F(xiàn)， 隨隨p而而，壓力較小時(shí)忽略，壓力較小時(shí)忽略，32Mpa以上才考慮

7、以上才考慮2、粘度和溫度的關(guān)系、粘度和溫度的關(guān)系 溫度溫度，內(nèi)聚力，內(nèi)聚力， 粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘粘度隨溫度變化的關(guān)系叫粘 溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性，粘度隨溫度的變化較小，即粘溫特性較好。溫特性較好。2.1.2對(duì)液壓油的要求及選用 1.對(duì)液壓油的要求對(duì)液壓油的要求 2.液壓油的選擇液壓油的選擇液壓油的任務(wù)：工作介質(zhì)工作介質(zhì)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力 潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑 潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件對(duì)液壓油的要求（1）具有合適的粘度和良好的粘溫特性；）具有合適的粘度和良好的粘溫特性；（2）具有良好的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性；）具有良好的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性；（3）具有良好的抗泡沫性和空氣

8、釋放性；）具有良好的抗泡沫性和空氣釋放性；（4）高溫下有較高的閃點(diǎn)，防火，低溫下具有較低的凝）高溫下有較高的閃點(diǎn)，防火，低溫下具有較低的凝點(diǎn)；點(diǎn)；（5）具有良好的防腐性，抗磨性和防銹性；）具有良好的防腐性，抗磨性和防銹性；（6）具有良好的抗乳化性；）具有良好的抗乳化性；（7）質(zhì)量純凈，不含或含有極少量的雜質(zhì)，水分和水溶）質(zhì)量純凈，不含或含有極少量的雜質(zhì)，水分和水溶性酸堿等。性酸堿等。液壓油的選擇1 選擇液壓油品種選擇液壓油品種2 選擇液壓油粘度選擇液壓油粘度液壓油的類型機(jī)械油機(jī)械油精密機(jī)床液壓油精密機(jī)床液壓油氣輪機(jī)油氣輪機(jī)油變壓器油等變壓器油等 液壓油選擇首先根據(jù)工作條件首先根據(jù)工作條件 （v

9、、p 、T）和元件類型選擇）和元件類型選擇油液品種，然后根據(jù)粘度選擇牌號(hào)油液品種，然后根據(jù)粘度選擇牌號(hào) 慢速、高壓、高溫：慢速、高壓、高溫：大（以大（以q）通常通常 快速、低壓、低溫：快速、低壓、低溫：?。ㄒ孕。ㄒ訮）液壓油的污染和維護(hù)2.2 液體靜力學(xué)研究?jī)?nèi)容：研究液體處于靜止?fàn)顟B(tài)的力學(xué)規(guī)律研究?jī)?nèi)容：研究液體處于靜止?fàn)顟B(tài)的力學(xué)規(guī)律 和這些規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。和這些規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。 靜止液體指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，靜止液體指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運(yùn)動(dòng)。至于液體整體完全可以象剛體一樣做各種運(yùn)動(dòng)。 2.2.1 液體的靜壓力及特性液體的靜壓力及特性 2

10、.2.2 液體靜力學(xué)基本方程式液體靜力學(xué)基本方程式 2.2.3 壓力的表示方法及單位壓力的表示方法及單位 2.2.4 靜壓傳遞原理靜壓傳遞原理 2.2.5 液體對(duì)固體壁面的作用力液體對(duì)固體壁面的作用力 液體的靜壓力及特性作用于液體上的力：作用于液體上的力： 質(zhì)量力（重力、慣性力）質(zhì)量力（重力、慣性力） 作用于液體的所有質(zhì)作用于液體的所有質(zhì)點(diǎn)；點(diǎn)； 表面力（法向力、切向力、其它物體或容器對(duì)液體、表面力（法向力、切向力、其它物體或容器對(duì)液體、一部分液體作用于令一部分液體等）一部分液體作用于令一部分液體等）作用于液體的作用于液體的表面；表面； 液體的靜壓力定義 液體單位面積上所受的法向力，物理學(xué)中液

11、體單位面積上所受的法向力，物理學(xué)中稱壓強(qiáng)，液壓傳動(dòng)中習(xí)慣稱壓力。稱壓強(qiáng)，液壓傳動(dòng)中習(xí)慣稱壓力。 液體靜壓力特性（1）垂直并指向于承壓表面）垂直并指向于承壓表面 液體在靜止?fàn)顟B(tài)下不呈現(xiàn)粘性液體在靜止?fàn)顟B(tài)下不呈現(xiàn)粘性 內(nèi)部不存在切向剪應(yīng)力而只有內(nèi)部不存在切向剪應(yīng)力而只有 法向應(yīng)力法向應(yīng)力（2）各向壓力相等）各向壓力相等 有一向壓力不等，液體就會(huì)流動(dòng)有一向壓力不等，液體就會(huì)流動(dòng) 各向壓力必須相等各向壓力必須相等 液體靜力學(xué)基本方程例：計(jì)算靜止液體內(nèi)任意點(diǎn)例：計(jì)算靜止液體內(nèi)任意點(diǎn)A處的壓力處的壓力p pdA = p0dA+G = p0dA+ghdA p = p0+gh hGPP0AdA重力作用下靜止液

12、體壓力分布特征(1) 靜止液體中任一點(diǎn)處的壓力由兩部分靜止液體中任一點(diǎn)處的壓力由兩部分 液面壓力液面壓力p0 液體自重所形成的壓力液體自重所形成的壓力gh(2) 靜止液體內(nèi)壓力沿液深呈線性規(guī)律分布靜止液體內(nèi)壓力沿液深呈線性規(guī)律分布(3) 離液面深度相同處各點(diǎn)的壓力均相等，離液面深度相同處各點(diǎn)的壓力均相等， 壓力相等的點(diǎn)組成的面叫等壓面壓力相等的點(diǎn)組成的面叫等壓面. 測(cè)壓兩基準(zhǔn)絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力以絕對(duì)零壓為基準(zhǔn)所測(cè)以絕對(duì)零壓為基準(zhǔn)所測(cè)相對(duì)壓力相對(duì)壓力*以大氣壓力為基準(zhǔn)所測(cè)以大氣壓力為基準(zhǔn)所測(cè) 2.2.3 壓力的表示方法及單位關(guān)系 絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力 = 大氣壓力大氣壓力 + 相對(duì)壓力相對(duì)壓力或或 相

13、對(duì)壓力（表壓）相對(duì)壓力（表壓）= 絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力 大氣壓力大氣壓力 注：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中所測(cè)壓力均為相對(duì)壓力即表壓力注：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中所測(cè)壓力均為相對(duì)壓力即表壓力 真空度真空度 = 大氣壓力大氣壓力 絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力 p pa p = pa p pa p = 0 帕斯卡原理（靜壓傳遞原理）帕斯卡原理（靜壓傳遞原理） 在密閉容器內(nèi)，液體表面的壓力可等值傳遞到液體內(nèi)部所有各點(diǎn)。 根據(jù)帕斯卡原理： p = F/A 2.2.4 靜壓傳遞原理液壓系統(tǒng)壓力形成液壓系統(tǒng)壓力形成p = F/A F = 0 p = 0F pF p 結(jié)論：液壓系統(tǒng)的工作壓力結(jié)論：液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于負(fù)載，并且取決于負(fù)載，并且

14、 隨著負(fù)隨著負(fù)載的變化而變化。載的變化而變化。 FA2.2.5 液體對(duì)固體壁面的作用力 作用在平面上的總作用力作用在平面上的總作用力作用在平面上的總作用力F = pA 如：液壓缸，若設(shè)活塞直徑為D,則F = pA = pD2/4 作用在曲面上的總作用力作用在曲面上的總作用力 作用在曲面上的總作用力 Fx = pAx結(jié)論：曲面在某一方向上所受的 作用力，等于液體壓力與 曲面在該方向的垂直投影 面積之乘積。 2.3 液體動(dòng)力學(xué)目的任務(wù)：目的任務(wù)：了解流動(dòng)液體特性、傳遞規(guī)律掌握動(dòng)力學(xué)了解流動(dòng)液體特性、傳遞規(guī)律掌握動(dòng)力學(xué) 三大方程、流量和結(jié)論三大方程、流量和結(jié)論重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：流量與流速關(guān)系及結(jié)論

15、三大方程及結(jié)論、流量與流速關(guān)系及結(jié)論三大方程及結(jié)論、物理意義物理意義研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容: 研究液體運(yùn)動(dòng)和引起運(yùn)動(dòng)的原因，即研研究液體運(yùn)動(dòng)和引起運(yùn)動(dòng)的原因，即研究液體流動(dòng)時(shí)流速和壓力之間的關(guān)系（或液壓傳動(dòng)究液體流動(dòng)時(shí)流速和壓力之間的關(guān)系（或液壓傳動(dòng)兩個(gè)基本參數(shù)的變化規(guī)律）兩個(gè)基本參數(shù)的變化規(guī)律）主要討論主要討論: 動(dòng)力學(xué)三個(gè)基本方程動(dòng)力學(xué)三個(gè)基本方程2.3.1 基本概念理想液體、恒定流動(dòng)1，理想液體：，理想液體：既無(wú)粘性又不可壓縮的液體既無(wú)粘性又不可壓縮的液體2，恒定流動(dòng)（穩(wěn)定流動(dòng)、定常流動(dòng)）：，恒定流動(dòng)（穩(wěn)定流動(dòng)、定常流動(dòng)）： 流動(dòng)液體中任一點(diǎn)的流動(dòng)液體中任一點(diǎn)的p、u 和和 都不隨時(shí)間而變化流

16、動(dòng)都不隨時(shí)間而變化流動(dòng).基本概念v流線、流管和流束流線、流管和流束v1 流線：某一瞬時(shí)液流中各處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一條條曲線v2 流束：通過(guò)某截面上所有各點(diǎn)作出的流線集合構(gòu)成流束v3 通流截面：流束中所有與流線正交的截面（垂直于液體流動(dòng)方向的截面）2.3.1 基本概念流量和平均流速流量：流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)某通流截面液體體積單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某通流截面液體體積q dq = v/t = udA 整個(gè)過(guò)流斷面的流量：整個(gè)過(guò)流斷面的流量： q =A udA平均流速：平均流速：通流截面上各點(diǎn)均勻分布假想流速通流截面上各點(diǎn)均勻分布假想流速 q = vA =A udA v = q/A液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度 A v v

17、= q/A q = 0 v = 0q q v q v 結(jié)論：結(jié)論：液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度取決于進(jìn)入液壓液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度取決于進(jìn)入液壓 缸的流量，并且隨著流量的變化而變化。缸的流量，并且隨著流量的變化而變化。 2.3.2 連續(xù)性方程質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用 1 連續(xù)性原理連續(xù)性原理: 理想液體在管道中恒定流動(dòng)時(shí)，根據(jù)理想液體在管道中恒定流動(dòng)時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，液體在管道內(nèi)既不能增多，也不能質(zhì)量守恒定律，液體在管道內(nèi)既不能增多，也不能減少，因此單位時(shí)間內(nèi)流入液體的質(zhì)量應(yīng)恒等于流減少，因此單位時(shí)間內(nèi)流入液體的質(zhì)量應(yīng)恒等于流出液體的質(zhì)量。出液體的質(zhì)量。連續(xù)性方程2 連續(xù)

18、性方程連續(xù)性方程: m1 = m2 1u1dA1dt = 2 u2dA2dt 若忽略液體可壓縮性若忽略液體可壓縮性 1=2 = u1dA1 = u2dA2 A u1dA1 =A u2dA2 則則 v1A1 = v 2A2 或或 q = vA = 常數(shù)常數(shù) 結(jié)論：結(jié)論：液體在管道中流動(dòng)時(shí)，流過(guò)各個(gè)斷面的流量液體在管道中流動(dòng)時(shí)，流過(guò)各個(gè)斷面的流量 是相等的，因而流速和過(guò)流斷面成反比。是相等的，因而流速和過(guò)流斷面成反比。2、3、3 伯努利方程能量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用能量守恒定律在流體力學(xué)中的應(yīng)用 能量守恒定律：能量守恒定律：理想液體在管道中穩(wěn)定流理想液體在管道中穩(wěn)定流 動(dòng)時(shí)，根動(dòng)時(shí)，根據(jù)能量守

19、恒定律，同一管道內(nèi)任一截面上的總能據(jù)能量守恒定律，同一管道內(nèi)任一截面上的總能量應(yīng)該相等。量應(yīng)該相等?；颍夯颍和饬?duì)物體所做的功應(yīng)該等于該物體機(jī)械能的外力對(duì)物體所做的功應(yīng)該等于該物體機(jī)械能的變化量。變化量。理想液體伯努利方程 p1 +gh1 +v12 / 2 = p2+g h2 +v22/2 或或 p/g +h+ v2 /2g= C（c為常數(shù)）為常數(shù)）理想液體伯努利方程的物理意義 在密閉管道內(nèi)作恒定流動(dòng)的理想液體具有在密閉管道內(nèi)作恒定流動(dòng)的理想液體具有三種形式的能量，即壓力能、位能和動(dòng)能。在三種形式的能量，即壓力能、位能和動(dòng)能。在流動(dòng)過(guò)程中，三種能量之間可以互相轉(zhuǎn)化，但流動(dòng)過(guò)程中，三種能量之間可

20、以互相轉(zhuǎn)化，但各個(gè)過(guò)流斷面上三種能量之和恒為定值。各個(gè)過(guò)流斷面上三種能量之和恒為定值。實(shí)際液體伯努利方程 實(shí)際液體具有粘性實(shí)際液體具有粘性 液體流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，從而損耗能量液體流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，從而損耗能量故故 應(yīng)考慮能量損失應(yīng)考慮能量損失h w，并考慮動(dòng)能修正系數(shù)，并考慮動(dòng)能修正系數(shù)則則 實(shí)際液體伯努利方程實(shí)際液體伯努利方程為為： p1/g + h1 +1 v12 / 2g= p2/g + h2 +2 v22/2g+ hw 層流層流 =2 紊流紊流 =1 p1 - p2 = p = g hw應(yīng)用伯努利方程時(shí)必須注意的問(wèn)題 （1） 斷面斷面1、2需順流向選取（否則需順流向選?。ǚ駝th

21、w為負(fù)為負(fù)值），且應(yīng)選在緩變的過(guò)流斷面上。值），且應(yīng)選在緩變的過(guò)流斷面上。（2） 斷面中心在基準(zhǔn)面以上時(shí)，斷面中心在基準(zhǔn)面以上時(shí)，z取正值；取正值；反之取負(fù)值。通常選取特殊位置的水平面作反之取負(fù)值。通常選取特殊位置的水平面作為基準(zhǔn)面。為基準(zhǔn)面。2.4 管路中液體的壓力損失目的任務(wù)：目的任務(wù)：了解損失的類型、原因掌握損失定義減了解損失的類型、原因掌握損失定義減小措施小措施 重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：兩種損失減小措施兩種損失減小措施管路中液體的壓力損失管路中液體的壓力損失 實(shí)際液體具有粘性實(shí)際液體具有粘性 流動(dòng)中必有阻力，為克服阻力，須消耗能量，流動(dòng)中必有阻力，為克服阻力，須消耗能量， 造成能造成能 量

22、損失量損失(即壓力損失）即壓力損失） 分類：分類：程壓力損失、局部壓力損失程壓力損失、局部壓力損失2、4、1 液體的流動(dòng)狀態(tài)層流和紊流層層 流：流： 液體的流動(dòng)是分層的，層與層之間液體的流動(dòng)是分層的，層與層之間 互不干擾互不干擾 。紊流（湍流）：紊流（湍流）：液體流動(dòng)不分層，做混雜紊液體流動(dòng)不分層，做混雜紊亂流動(dòng)。亂流動(dòng)。雷諾數(shù)圓形管道雷諾數(shù)：圓形管道雷諾數(shù)： Re = dv/ 非圓管道截面雷諾數(shù)：非圓管道截面雷諾數(shù)： Re = dHv/ 過(guò)流斷面水力直徑：過(guò)流斷面水力直徑： dH = 4A/ 水力直徑大，液流阻力小，通流能力大。水力直徑大，液流阻力小，通流能力大。 ReRec為層流為層流 臨

23、界雷諾數(shù)：判斷液體流態(tài)依據(jù)臨界雷諾數(shù)：判斷液體流態(tài)依據(jù) Rec為紊流為紊流 雷諾數(shù)物理意義：雷諾數(shù)物理意義：液流的慣性力對(duì)粘性力的比液流的慣性力對(duì)粘性力的比 2.4.2 沿程壓力損失（粘性損失）定定 義義: 液體沿等徑直管流動(dòng)時(shí)，由于液體的液體沿等徑直管流動(dòng)時(shí)，由于液體的 粘性摩粘性摩擦和質(zhì)擦和質(zhì) 點(diǎn)的相互擾動(dòng)作用，而產(chǎn)生的壓力損失。點(diǎn)的相互擾動(dòng)作用，而產(chǎn)生的壓力損失。沿程壓力損失產(chǎn)生原因 內(nèi)摩擦內(nèi)摩擦因粘性，液體分子間摩擦因粘性，液體分子間摩擦 摩擦摩擦 外摩擦外摩擦液體與管壁間液體與管壁間 流速分布規(guī)律 結(jié)論：結(jié)論：液體在圓管中作層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體在圓管中作層流運(yùn)動(dòng)時(shí)， 速度對(duì)稱速度對(duì)稱于圓

24、管中心線并按拋物線規(guī)律分布。于圓管中心線并按拋物線規(guī)律分布。 u= p(R2-r2)/4l圓管層流的流量q =pd4/128l 圓管湍流的壓力損失 p = ldv22 = 0.3164Re-0.25 （105 Re 4000） = 0.032+0.221Re-0.237 （3106 Re 105 ） = 1、74+2lg（d）-2 （Re 3106 或或 Re900d/ 紊流運(yùn)動(dòng)時(shí)，紊流運(yùn)動(dòng)時(shí)，p比層流大比層流大 液壓系統(tǒng)中液體在管道內(nèi)應(yīng)盡量作層流運(yùn)動(dòng)液壓系統(tǒng)中液體在管道內(nèi)應(yīng)盡量作層流運(yùn)動(dòng) 圓管層流的壓力損失 p = 32lvd2 對(duì)金屬管：對(duì)金屬管：= 75 Re對(duì)橡膠軟管：對(duì)橡膠軟管：=

25、80 Re2.4.3 局部壓力損失定義定義 : 液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、突變截面以及液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、突變截面以及閥口閥口、濾網(wǎng)等局部裝置時(shí)，液流會(huì)產(chǎn)生旋渦濾網(wǎng)等局部裝置時(shí)，液流會(huì)產(chǎn)生旋渦、氣氣穴，并發(fā)生強(qiáng)烈的紊動(dòng)現(xiàn)象，由此而產(chǎn)生的損失穴，并發(fā)生強(qiáng)烈的紊動(dòng)現(xiàn)象，由此而產(chǎn)生的損失稱為局部損失。稱為局部損失。 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：碰撞、旋渦（突變管、彎管碰撞、旋渦（突變管、彎管) 產(chǎn)生附加摩擦產(chǎn)生附加摩擦 附加摩擦：附加摩擦：只有紊流時(shí)才有，是由于分子作橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生只有紊流時(shí)才有，是由于分子作橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生 的摩擦，即速度分布規(guī)律改變，造成液體的附加摩擦。的摩擦，即速度分布規(guī)律改變，造

26、成液體的附加摩擦。 局部壓力損失公式pv = v2/2 標(biāo)準(zhǔn)閥類元件局部壓力損失pr = pn(qqn)2 qn公稱流量pn 壓力損失2、6 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象液壓沖擊（水錘、水擊） 液壓沖擊：液壓沖擊：液壓系統(tǒng)中，由于某種原因（如速度急劇液壓系統(tǒng)中，由于某種原因（如速度急劇 變化），變化）， 引起壓力突然急劇上升，形成很高壓力峰值的現(xiàn)象。引起壓力突然急劇上升，形成很高壓力峰值的現(xiàn)象。 如：急速關(guān)閉自來(lái)水管可能使水管發(fā)生振動(dòng)，同時(shí)發(fā)如：急速關(guān)閉自來(lái)水管可能使水管發(fā)生振動(dòng)，同時(shí)發(fā)出噪聲。出噪聲。液壓沖擊產(chǎn)生的原因1） 迅速使油液換向或突然關(guān)閉油路，使液體受阻，動(dòng)能迅速使油液換向或突然關(guān)閉油路，使液體受阻，動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，使壓力升高。轉(zhuǎn)換為壓力能，使壓力升高。 2）運(yùn)動(dòng)部件突然制動(dòng)或換向，使壓力）運(yùn)動(dòng)部件突然制動(dòng)或換向，使壓力 升高。升高。液壓沖擊引起的結(jié)果液壓沖擊引起的結(jié)果 液壓沖擊峰值壓力液壓沖擊峰值壓力工作壓力工作壓力 引起振動(dòng)、噪聲導(dǎo)致某些元件如密封裝置、管路等引起振動(dòng)、噪聲導(dǎo)致某些元件如密封裝置、管路等 損壞；損壞