液压传动第三讲

液压传动第三讲第1页，共25页，2023年，2月20日，星期六第三节液体动力学第2页，共25页，2023年，2月20日，星期六液体动力学基本概念连续性方程伯努利方程第3页，共25页，2023年，2月20日，星期六一、基本概念

理想液体:

既不可压缩又无粘性的液体定常流动:

即流场中速度与压力只是空间点的位置的函数而与时间无关，则称流场中的流动为定常流动。第4页，共25页，2023年，2月20日，星期六基本概念

迹线：流动液体的某一质点在某一时间间隔内在空间的运动轨迹。流线：是某一瞬时液流中各处质点运动状态的一条条曲线，在此瞬时，流线上各质点速度方向与该线相切。特点：流线只能是一条光滑的曲线。不可相交，也不可能突然转折，流管：由流线组合的封闭表面。流束：流管内的流线群，通流截面：流束中与所有流线正交的截面第5页，共25页，2023年，2月20日，星期六基本概念流量：单位时间内通过某通流截面的液体的体积。单位:(米3／秒)，常用L／min或Ml/s平均流速:第6页，共25页，2023年，2月20日，星期六二、连续性方程连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。(质量相等)

(体积不变)

(流量不变)第7页，共25页，2023年，2月20日，星期六二、连续性方程液压传动中速度调节的基本原理：V1A1=A2+q3V2=（V1A1-q3）/A2第8页，共25页，2023年，2月20日，星期六三、伯努利方程

理想液体的伯努利方程实际液体的伯努利方程伯努利方程应用实例第9页，共25页，2023年，2月20日，星期六理想液体的伯努利方程伯努利方程：是能量守恒定律在流动液体中的具体体现。物理意义：在密闭的管道内作定常流动的液体具有三种型式的能量：压力能、位能、动能。在流动过程中，三种能量可以相互转化，但各个通流截面上三种能量之和为定值。第10页，共25页，2023年，2月20日，星期六实际液体的伯努利方程实际液体的伯努利方程

α:动能修正系数,为截面上单位时间内流过液体所具有的实际动能，与按截面上平均流速计算的动能之比（层流时α=1，紊流时α=2）:单位重量液体所消耗的能量第11页，共25页，2023年，2月20日，星期六伯努利方程应用伯努利方程应用注意：1.通流截面1、2需顺流向选取（否则hw为负值），且应选在缓变流动的截面上；2.通流截面中心在基准面以上时，z为正值，反之为负；通常可选较低的通流截面中心为基准水平面。第12页，共25页，2023年，2月20日，星期六伯努利方程应用实例（例1-2，附图1-13）以小孔中心为基准水平面，通流截面1、2顺流向选取如图；在截面1-1：z1=h，p1=p1，v1约=0（设a1=1）在截面2-2：z2=0，p2=p2，v2=？（设a2=1）根据伯努利方程有：

代入各参数，整理即得：第13页，共25页，2023年，2月20日，星期六伯努利方程应用实例推导如图l-14所示的文丘利流量计的流量公式。第14页，共25页，2023年，2月20日，星期六伯努利方程应用实例计算液压泵的吸油腔的真空度或液压泵允许的最大吸油高度

（例1-4）液压泵吸油口处的真空度是油箱液面压力与吸油口处压力p2之差.液压泵吸油口处的真空度却不能太大.实践中一般要求液压泵的吸油口的高度h不超过0.5米.第15页，共25页，2023年，2月20日，星期六第四节定常管流的压力损失计算第16页，共25页，2023年，2月20日，星期六第四节定常管流的压力损失计算在液压传动中，能量损失主要表现为压力损失液压系统中压力损失分为两类：沿程压力损失局部压力损失第17页，共25页，2023年，2月20日，星期六1.4管路系统流动分析两种流动状态定常管流的压力损失通过小孔的流动通过间隙的流动第18页，共25页，2023年，2月20日，星期六1.4.1两种流动状态1．层流和紊流层流：液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状且平行于管道轴线。紊流：液体质点运动杂乱无章，存在着剧烈的横向运动。层流时，流速较低，质点受粘性制约不能随意运动,粘性力起主导作用；紊流时，流速较高，粘性制约作用减弱，惯性力起主导作用。判别：液体流动时究竟是层流还紊流，须用雷诺数来判别。第19页，共25页，2023年，2月20日，星期六1.4.1两种流动状态2．雷诺数液体的流动状态与平均流速、管径d、运动粘度有关，即雷诺数Re圆管中雷诺数（无量纲数）液体流动时的雷诺数若相同，则它的流动状态也相同。一般都用（下临界）雷诺数作为判别液流状态的依据，简称临界雷诺数。非圆管雷诺数：水力半径：圆管道的水力半径：正方形管道水力半径：第20页，共25页，2023年，2月20日，星期六1.4.2定常管流的压力损失层流时管截面上的速度分布

图2-14圆管中的层流第21页，共25页，2023年，2月20日，星期六1.4.2定常管流的压力损失流量

式中d:管道内径（m）；l:管道长度（m）；

:流体的动力粘度（N·S/m2）；=p1-p2:管道两端的压力差（N/m2）；

第22页，共25页，2023年，2月20日，星期六1.4.2定常管流的压力损失沿程压力损失:

λ:沿程压力损失系数,其理论值为.

当流动液体为液压油时第23页，共25页，2023年，2月20日，星期六1.4.2定常管流的压力损失局部压力损失Δpξ:在流经阀口、管道截面变化、弯曲等处时，由于流动方向和速度变化及复杂的流动现象(旋涡、二次流等)而造成局部能量损失

ξ称为局部压力损失系数

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