液压与气动技术 第2版 课件 5.4 液压泵吸油口真空度分析

液压与气压系统控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州职业技术学院智能制造学院项目5认识液压系统

任务5.4液压泵吸油口真空度分析液压泵吸油口真空度分析学习目标了解液体静力学和动力学基本方程，掌握方程的运用；能够运用液体力学方程分析液压系统中的常见物理现象；了解气穴现象产生的原因、危害。液压泵吸油口真空度分析任务布置如图所示，液压泵的流量为q=32L/min，吸油管通道d=20mm，液压泵吸油口距离液面高度h=500mm，液压油的运动粘度v=20×10-6m2/s，密度ρ=900kg/m3。不计压力损失，试分析液压泵吸油口的真空度。液压泵吸油口真空度分析相关知识液体静力学液体静力学是研究液体处于静止状态下的力学规律。液体静压力静止液体单位面积上所受的法向力称为静压力。静压力在液体传动中简称压力。若法向作用力F均匀地作用在面积A上，则压力可表示为，液压泵吸油口真空度分析液体静压力的几个重要特性：（1）液体静压力的作用方向始终指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。如果在液体中某点受到各个方向的压力不等，那么液体就要运动，这就破坏了静止的条件。（3）在密封容器内，施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体中所有各点，这就是帕斯卡原理，或静压传递原理。液压泵吸油口真空度分析静压力方程在图示容器中连续均质绝对静止的液体，上表面受到压力p0的作用。在液面下方深度为h处，液体静压力由液面压力p0和液体自重形成的压力，即静压力基本方程：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。在一般情况下，液体自重产生的压力与液体传递压力相比要小得多，所以在液压传动中常常忽略不计。液压泵吸油口真空度分析液体动力学理想液体既无粘性又不可压缩的假想液体称为理想液体。流量与平均流速在液压传动中，一般把单位时间内流过某通流截面的液体体积称为流量，常用q表示在液压传动中用平均流速v来求流量，并且认为以平均流速v流过通流截面A的流量与以实际流速流过通流截面

的流量相等液压泵吸油口真空度分析连续性方程流量连续性方程，是质量守恒定律的另一种表示形式。这个方程式表明，不管平均流速和液流通流截面面积沿着流程怎样变化，流过不同截面的液体流量仍然相同。

连续性方程推导简图液压泵吸油口真空度分析伯努利方程伯努利方程也称为能量方程，它实际上是流动液体的能量守恒定律。理想液体伯努利方程只受重力作用下的理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，

称为比位能，

称为比压能，

称为比动能在任一截面上这三种能量形式之间可以互相转换三种能量在任意截面上和为一定值，即能量守恒液压泵吸油口真空度分析实际液体的伯努利方程用单位重量液体所消耗的能量hw

对理想液体的伯努利方程进行修正。用平均流速动能来代替真实流速的动能计算，将引起一定的误差,用动能修正系数α来纠正这一偏差。式中α——动能修正系数（层流时α=2，紊流时α=1）hw——单位重量液体所消耗的能量应用伯努利方程时必须注意：1）1断面1、2需顺流向选取（否则hw为负值），且应选在缓变的过流断面上。2）断面中心在基准面以上时，z取正值；反之取负值。通常选取特殊位置水平面作为基准面。液压泵吸油口真空度分析任务实施利用液体流动的连续性方程和伯努利方程分析液压泵吸油口真空度。吸油管的平均速度为：油液运动粘度：油液在吸油管中的雷诺数：液压泵吸油口真空度分析由手册查得液体在吸油管中的运动为层流，α=2。选取自由截面Ι－Ι和靠近吸油口的截面Ⅱ－Ⅱ列伯努利方程，以Ι－Ι截面为基准面，因此z1=0，v1≈0（截面大，油箱下降速度相对于管道流动速度要小得多），p1=pa（液面受大气压力的作用），即得如