(待轉)

本章介紹有關液壓傳動的流體力學基礎，重點為液體靜壓方程、連續性方程、伯努力方程的應用，壓力損失、小孔流量的計算。要求學生理解基本概念、牢記公式并會應用。

    液壓油是液壓傳動系統中的傳動介質，而且還對液壓裝置的機構、零件起這潤滑、冷卻和防銹作用。液壓傳動系統的壓力、溫度和流速在很大的范圍內變化，因此液壓油的質量優劣直接影響液壓系統的工作性能。故此，合理的選用液壓油也是很重要的。

 

 1、  密度  ρ 

             ρ = m/V    [kg/ m³]

一般礦物油的密度為850~950kg/m³

2、重度   γ

           γ= G/V     [N/ m³]

 一般礦物油的重度為8400~9500N/m³

     因G = mg          所以  γ= G/V=ρg

 3、液體的可壓縮性

   當液體受壓力作用二體積減小的特性稱為液體的可壓縮性。

   體積壓縮系數 β= - ▽V/▽pV₀

▽體積彈性模量K = 1 /β

4、  流體的粘性

 液體在外力作用下流動時，由于液體分子間的內聚力而產生一種阻礙液體分子之間進行相對運動的內摩擦力，液體的這種產生內摩擦力的性質稱為液體的粘性。由于液體具有粘性，當流體發生剪切變形時，流體內就產生阻滯變形的內摩擦力，由此可見，粘性表征了流體抵抗剪切變形的能力。處于相對靜止狀態的流體中不存在剪切變形，因而也不存在變形的抵抗，只有當運動流體流層間發生相對運動時，流體對剪切變形的抵抗，也就是粘性才表現出來。粘性所起的作用為阻滯流體內部的相互滑動，在任何情況下它都只能延緩滑動的過程而不能消除這種滑動。

粘性的大小可用粘度來衡量，粘度是選擇液壓用流體的主要指標，是影響流動流體的重要物理性質。

                                                 

 

圖2-2液體的粘性示意圖

 

當液體流動時，由于液體與固體壁面的附著力及流體本身的粘性使流體內各處的速度大小不等，以流體沿如圖2-2所示的平行平板間的流動情況為例，設上平板以速度u₀向右運動，下平板固定不動。緊貼于上平板上的流體粘附于上平板上，其速度與上平板相同。緊貼于下平板上的流體粘附于下平板圖2-2液體的粘性示意圖上，其速度為零。中間流體的速度按線性分布。我們把這種流動看成是許多無限薄的流體層在運動，當運動較快的流體層在運動較慢的流體層上滑過時，兩層間由于粘性就產生內摩擦力的作用。根據實際測定的數據所知，流體層間的內摩擦力F與流體層的接觸面積A及流體層的相對流速du成正比，而與此二流體層間的距離dz成反比，即：F=μAdu/dz

以τ=F/A表示切應力，則有：τ＝μdu/dz            (2-6)式中：μ為衡量流體粘性的比例系數，稱為絕對粘度或動力粘度；du/dz表示流體層間速度差異的程度，稱為速度梯度。

上式是液體內摩擦定律的數學表達式。當速度梯度變化時，μ為不變常數的流體稱為牛頓流體，μ為變數的流體稱為非牛頓流體。除高粘性或含有大量特種添加劑的液體外，一般的液壓用流體均可看作是牛頓流體。（待續）