液压与气压传动 第5版 课件 第0、1章 绪论、 液压流体力学基础.ppt

液体动力学一、基本概念2、通流面积、流量和平均流速通流面积：垂直于流动方向的截面，也称为过流截面。流量：单位时间内流过某一通流截面的液体体积，流量以q表示，单位为m3/s或L/min；平均流速：实际流体流动时，速度的分布规律很复杂。假设通流截面上各点的流速均匀分布，平均流速为v=q/A。*液体动力学二、流量连续性方程流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达方式。动画演示恒定流动状态下：*液体动力学三、伯努利方程伯努利方程方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达方式，揭示了流体流动过程中的能量变化规律。*液体动力学三、伯努利方程1、理想液体的伯努利方程*液体动力学三、伯努利方程2、实际液体的伯努利方程实际流体存在粘性，流动时存在能量损失，hwg为单位质量液体在两截面之间流动的能量损失；用平均流速替代实际流速，α为动能修正系数：*液体动力学三、伯努利方程3、例题如图示简易热水器，左端接冷水管，右端接淋浴莲蓬头。已知A1=A2/4和A1、h值，问冷水管内流量达到多少时才能抽吸热水？补充辅助方程：p1=pa－ρghp2=pav1A1=v2A2伯努利方程：代入计算得－h+v12/2g=(v1/4)2/2gv1=(32gh/15)1/2q=v1A1=(32gh/15)1/2A1*液体动力学四、动量方程动量方程是动量定理在流体力学中的具体应用，用来计算流动液体作用在限制其流动的固体壁面上的总作用力。作用在液体控制体积上的外力总和等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体的动量之差。*液体动力学四、动量方程当液流通过滑阀时，试求液流对阀芯的作用力？*液体动力学四、动量方程锥阀的锥角2α，液体在压力p的作用下以流量q流经锥阀，求作用在阀芯上的液动力的大小和方向？*液体动力学课后作业分析例1-5（图b）中内流式锥阀的液动力。下周四上课之前交。*液压与气压传动流体动力与控制工程系*管道流动由于流动流体具有粘性，在管道中流动时会和管壁产生摩擦力，以及在液体流动时突然转弯和通过阀口时会产生相互撞击和出现漩涡，因此流体在管道中流动时会产生阻力。流动液体在管路中流动时的压力损失和液体的流动状态有关。*管道流动一、流态与雷诺数1、流态层流：流速较低，液体质点间的粘性力起主导作用，液体质点受粘性的约束，不能随意运动。紊流：流速较高，液体质点间粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用。动画演示*管道流动一、流态与雷诺数2、雷诺数试验表明：流体的流动状态不仅与圆管内的流速v有关，还与管道内径d、流体的运动粘度有关。表示了惯性力与粘性力之比。非圆截面管道：*管道流动一、流态与雷诺数2、雷诺数层流紊流紊流层流临界雷诺数：*管道流动一、流态与雷诺数2、雷诺数*绪论四、液压与气压传动系统的组成3、液压与气压传动系统的图形符号为了便于阅读、分析、设计和绘制液压系统图，工程实际中，国内外都采用液压元件的图形符号来表示。按照规定，这些图形符号只表示元件的功能，不表示元件的结构和参数，并以元件的静止状态或零位状态来表示。18绪论四、液压与气压传动系统的组成3、液压与气压传动系统的图形符号19绪论五、液压与气压传动系统的优缺点1、优点液压与气动的各种元件，可根据需要，方便、灵活地采用管道连接来进行布置；操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围可达2000:1），还能在运行过程中进行调速；工作比较平稳，由于工作介质重量轻，惯性小，反应快，易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它与机械传动、电气传动等相比具有以下的主要优点：10绪论五、液压与气压传动系统的优缺点1、优点既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制；液压与气压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用；在同等功率情况下，液压执行元件体积小、结构紧凑；一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；以空气为