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第一章 流体力学基础
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第二节 流体静力学
二、静压力基本方程 （－）静压力基本方程
p Ap0 Ag h A
pp0 gh
l）静止液体内任一点的压力由两部分组成：一部分是液面上的压力p0，另
一部分是该点以上液体重力所形成的压力gh。
2）静止液体内的压力随液体深度呈线性规律递增。
3）同一液体中，离液面深度相等的各点压力相等。由压力相等的点组成的 面称为等压面。在重力作用下静止液体中的等压面是一个水平面。
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第一章 流体力学基础
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第二节 流体静力学
（二）静压力基本方程的物理意义
p p 0 g h p 0 g (z 0 z )
pgzpg0 z0 常数
（三）压力的表示方法
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第一学
一、基本概念 （一）理想液体、恒定流动和一维流动 一般把既无粘性又不可压缩的假想液体称为理想液体; 液体流动时，如液体中任何一点的压力、速度和密度都不随时间而变化，便
恩氏粘度用恩氏粘度计测定，即将200mL温度为t℃的被测液体装入粘度计的 容器内，由其底部2.8mm的小孔流出，测出液体流尽所需时间t1，再测出相同 体积温度为20℃的蒸馏水在同一容器中流尽所需的时间t2；这两个时间之比即为 被测液体在t℃下的恩氏粘度，即
oEt1 /t2
思氏粘度与运动粘度间的换算关系式为
7.3o1 E6o.E 311 06m2/s
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第一章 流体力学基础
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第一节 工作介质
（3）温度对粘度的影响 （4）压力对粘度的影响 （5）气泡对粘度的影响 （三）选用和维护
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第一章 流体力学基础
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第二节 流体静力学
一、静压力及其特性
lim p
F
A0 A
p F A
添加剂有两类：
一类是改善油液化学性能的，加抗氧化剂、防腐剂、防锈剂等；
另一类是改善油液物理性能的，如增粘剂、抗磨剂、防爬剂等。
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第一节 工作介质
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第一章 流体力学基础
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第一节 工作介质
（二）物理性质 1．密度 单位体积液体所具有的质量称为该液体的密度，即
（1.4～2）103 1.95103 2.3103 3.45103 2.65103
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第一章 流体力学基础
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第一节 工作介质
一般情况下，工作介质的可压缩性对液压系统性能影响不大， 但在高压下或研究系统动态性能及计算远距离操纵的液压机构 时，则必须予以考虑。
石油基液压油的体积模量与温度、压力有关：温度升高时， K值减小，在液压油正常工作温度范围内，K值会有5％～25％ 的变化；压力增加时，K值增大，但这种变化不呈线性关系， 当p＞3MPa时，K值基本上不再增大。
称液体是在作恒定流动； 当液体整个作线形流动时，称为一维流动；当作平面或空间流动时，称为二
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第一节 工作介质
3．粘性 （l）粘性的表现液体在外力作用下流动时，分子间内聚力的存在使其流动受
到牵制，从而沿其界面产生内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。
Ff
A du
dy
Ff du
A dy
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第一节 工作介质
（2）粘性的度量 度量粘性大小的物理量称为粘度。常用的粘度有三种：即动 力粘度、运动粘度、相对粘度。
第一章 流体力学基 础课件
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第一章 流体力学基础
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第一节 工作介质
（4）安定性，不因热、氧化或水解而变质，剪切稳定性好，使用寿命长。 （5）防锈和抗腐蚀性，对铁及非铁金属的锈蚀性小。 （6）抗泡沫性，介质中的气泡容易逸出并消除。 （7）抗乳化性，除含水液压液外的油液，油水分离要容易。 （8）洁净性，质地要纯净，尽可能不含污染物，当污染物从外部侵入时能 迅速分离。 （9）相容性，对金属、密封件、橡胶软管、涂料等有良好的相容性。 （10）阻燃性，燃点高，挥发性小，最好具有阻燃性。 （11）其他对工作介质的其他要求还有：无毒性和臭味；比热容和热导率 要大；体胀系数要小等。
l）动力粘度 其量值等于液体在以单位速度梯度流动时，单位面积上的内
摩擦力，Pa•s或N •s /m2
/ du
dy
2）运动粘度 m2/s
/
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第一节 工作介质
3）相对粘度 相对粘度是根据特定测量条件制定的，故又称条件粘度。测量条 件不同，采用的相对粘度单位也不同。如恩氏度ºE（中国、德国、前苏联）、 通用赛氏秒SUS（美国、英国）、商用雷氏秒R1S（英国、美国）和巴氏度ºB （法国）等。
由于空气的可压缩性很大，因此当工作介质中有游离气泡时， K值将大大减小，且起始压力的影响明显增大。但是在液体内 游离气泡不可能完全避免，因此，一般建议石油基液压油 K的 取值为（0. 7～1. 4）103MPa，且应采取措施尽量减少液压系 统工作介质中的游离空气的含量。
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第一章 流体力学基础
我国采用法定计量单位Pa来计量压力，1Pa＝1N/m2。液压技术中习惯用MPa， 1MPa=106Pa。
液体静压力有两个重要特性：
1）液体静压力垂直于承压面，其方向和该面的内法线方向一致。这是由于液 体质点间的内聚力很小，不能受拉只能受压之故。
2）静止液体内任一点所受到的压力在各个方向上都相等。如果某点受到的压 力在某个方向上不相等，那么液体就会流动，这就违背了液体静止的条件。
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第一章 流体力学基础
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第一节 工作介质
其实，能够同时满足上述各项要求的理想的工作介质是不存在的。液压系 统中使用的工作介质按国际标准组织（ISO）的分类如表1－1所示。目前90％ 以上的液压设备采用石油基液压油液。基油为精制的石油润滑油馏分。为了 改善液压油液的性能，以满足液压设备的不同要求，往往在基油中加人各种 添加剂。
m v
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第一章 流体力学基础
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第一节 工作介质
2．可压缩性 液体因所受压力增高而发生体积缩小的性质称为可压缩性。
液体压缩率k
1 V k
p V0
液体压缩率k的倒数，称为液体体积模量
20C，一个大气压
K1k VpV0
介质种类
体积模量K/MPa
石油基液压油 水包油乳化液 油包水乳化液 水－乙二醇液压液 磷酸酯液压液