SC 氣動基礎理論篇

氣動技術基礎理論?整理ppt?1SMC（中國）有限公司上海分公司SMC氣動培訓教程空氣的組成干空氣實際空氣還含有油粒、灰塵和水蒸汽等雜質,會對氣動系統(tǒng)設備和元件造成損害空氣的性質密度空氣是具有質量的,單位體積的空氣中所含有的空氣的質量稱為空氣的密度Vm?整理ppt?2FA壓力壓力表示法表壓力絕對壓力大氣壓P=Pa絕對真空P=0表壓力:以大氣壓為基準，高于大氣壓的壓力值，即相對壓力，也即由壓力表讀出的壓力真空度:以大氣壓為基準，低于大氣壓力的壓力值，正值真空壓力:絕對壓力與大氣壓力之差，與真空度大小相同，符號相反P>Pa真空度P<Pa絕對壓力！?整理ppt?3壓力是由負載建立的！1MPa

=

1000Pa

=

10bar1bar

=

1atm

=

1kgf/cm2

1atm

=

76mmHg1psi

=

6.89kPa=

14.5psi

=

100kPa壓力單位溫度熱力學溫度T

單位為K攝氏溫度

t單位為℃t=T-T0T0

=

273.15K可壓縮性氣體的分子間距大，故氣體的體積容易隨壓力發(fā)生變化P1 P2標準狀態(tài)和基準狀態(tài)標準狀態(tài)(ANR):溫度20℃，相對濕度65%，壓力0.1MPa基準狀態(tài):溫度0℃，壓力101.3KPa的干空氣的狀態(tài)?整理ppt?4空氣中的水分幾個概念水蒸汽分壓力：濕空氣中水蒸汽獨占空氣總容積時所具有的壓力。當空氣中的水蒸汽達到飽和時，這時水蒸汽所具有的壓力叫做飽和水蒸汽分壓力。絕對濕度（kg/m3）：每一立方米的濕空氣中所含有的水蒸汽的質量。ρs=水蒸汽的密度，kg/m3Ps=水蒸汽分壓力，PaRs=水蒸汽的氣體常數(shù)，462.05J/(kg·K)飽和絕對濕度（kg/m3）：每立方米濕空氣中所能夠含有的水蒸汽的最大質量。相對濕度（kg/m3）：一定溫度和壓力下，濕空氣的絕對濕度與飽和濕空氣的濕度之比，也就是實際水分含量和露點（飽和濕空氣）時水分含量之比。表明濕空氣吸收水分的能力。露點：空氣在這個溫度下呈現(xiàn)飽和狀態(tài)。即空氣飽和（相對濕度100%），溫度再降低則開始析出水分?？諝庵兴羝膶嶋H含量完全取決于溫度，1m3的壓！縮空氣中只能包含1m3的飽和濕空氣所能含有的水蒸汽質量?整理ppt?5氣體的控制規(guī)律（氣體狀態(tài)方程）V=1,P=1V=0.5,P=2氣體的狀態(tài)氣體的壓力、體積、溫度表明了氣體所處的狀態(tài)對于一定質量的氣體,狀態(tài)方程可以表示成等溫變化（波義爾定律BOYLES）對于一定質量的氣體,在溫度不變的條件下,壓力和它的質量成反比FV=0.2,P=5FT=常數(shù)等壓變化（查理定律CHARLES）對于一定質量的氣體,在壓力不變的條件下,氣體體積的增加和溫度成正比一定壓力下,溫度每升高1℃,對于?整一理定pp質t量的氣體,其體積增加1/273?7對于一定質量的氣體,在體積不變的條件下,氣體的壓力和溫度成正比絕熱變化一定體積的空氣被迅速壓縮,沒有與外界進行熱交換等容變化P

V

n

=

c空氣n=1.4多變過程一定質量的氣體,狀態(tài)參數(shù)都發(fā)生變化,并且不是絕熱變化的情況。比如減震器吸收沖擊的過程。n可取1.2PV1.4=c絕熱變化PV1.2=c多變過程PV

=

c等溫過程0

0壓力16141210bar

a86422

4

6

8 10

12

14

16

體積整理ppt?8壓縮空氣的流動不可壓縮流動氣流速度小于70~100m/s的流動,流動過程中氣體的密度未發(fā)生變化或變化量很小流量Q=u·AAu流量連續(xù)性方程u1·A1

=u2·A2總流量不變伯努利方程A1u2u1A

p2

2能量守恒,單位體積的氣體壓力能和動能之和保持不變p1可壓縮流動氣流達到聲速時,p1≈2p2p1u=0p2u2從氣罐中向外排氣,在p1下降到2p2之前,流量保持不變1P

barP1

=

9

bar2P

2

05432105

10

15

20time絕對壓力9876大氣壓?9整理ppt氣動元件的流量特性?整理ppt?10表述流量特性的方法流通能力 Cv值又稱水流量,在溫度為15.5℃,流經(jīng)壓差為1psi(6.89kPa)的閥門測得的流量系數(shù),用來表示氣動元件通流能力的大小,即允許通過流量的大小有效截面積 S值流過電磁閥的流量與流過某一個截面積為S的小孔的流量相當,則可以用S來表示電磁閥的有效截面積S≈18Cv流量的計算方法亞聲速流動即1<（P1+0.1）/(P2+0.1)<2時q=248S[ΔP(P2+0.1)]0.5結論:可見亞聲速流動下，通過閥的流量與閥的進出口壓差ΔP和有效截面積S都有關。流量q與進出口壓差ΔP成正比，與有效截面積S成正比。ΔP越大（即P2越小），流量q越大；S越大，流量q越大。聲速流動即（P1+0.1）/(P2+0.1)≥2