液壓泵動力基礎(chǔ)
在液壓傳動系統(tǒng)中,液壓油總是在不斷的流動中,因此要研究液體在外力作用下的運動規(guī)律及作用在流體上的力及這些力和流體運動特性之間的關(guān)系。對液壓流體力學(xué)我們只關(guān)心和研究平均作用力和運動之間的關(guān)系。本節(jié)主要討論3個基本方程式,即液流的連續(xù)續(xù)性方程、伯努利方程和動量方程。它們是剛體力學(xué)中的質(zhì)量守恒、能量守恒及動量守恒原理在流體力學(xué)中的具體應(yīng)用。前兩個方程描述了壓力、流速與流量之間的關(guān)系,以及液體能量相互間的變換關(guān)系,后者描述了流動液體與固體壁面之間作用力的情況。液體是有粘性的,并在流動中表現(xiàn)出來,因此,在研究液體運動規(guī)律時,不但要考慮質(zhì)量力和壓力,還要考慮枯性摩擦力的影響。此外,液體的流動狀態(tài)還與溫度、密度、壓力等參數(shù)有關(guān),為了方便分析,可以簡化條件,從理想液體著手。所謂理想液體是指沒有粘性的液體,同時,一般在等溫的條件下把精度、密度視為常量來討論液體的運動規(guī)律。然后通過實驗對產(chǎn)生的偏差加以補充和修正,使之符合實際情況。
1、理想液體與恒定流動
1)理想液體液體具有粘性,并在流動時表現(xiàn)出來,因此研究流動液體時就要考慮其粘性,而液體的枯性阻力是一個很復(fù)雜的問題,這就使我們對流動液體的研究變得復(fù)雜。因此,我們引入理想液體的概念,理想液體就是指沒有粘性、不可壓縮的液體。首先對理想液體進行研究,然后再通過實驗驗證的方法對所得的結(jié)論進行補充和修正。這樣,不僅使問題簡單化,而且得到的結(jié)論在實際應(yīng)用中仍具有足夠的精確性。我們把既具有粘性又可壓縮的液體稱為實際液體。
2)恒定流動
液體流動時,液體中任意點處的壓力、流速和密度都不隨時間而變化,稱為恒定流動。反之,流體的運動參數(shù)中,只要有一個運動參數(shù)隨時間而變化,液體的運動就是非定常流動或非恒定流動。
在圖(a)中,對容器出流的流量給予補償,使其液面高度不變,這樣,容器中各點的液體運動參數(shù)p、v、p都不隨時間而變,這就是恒定流動。在圖2(b)中,不對容器的出流給予流量補償,則容器中各點的液體運動參數(shù)將隨時間而改變,如隨著時間的消逝,液面高度逐漸減低,因此,這種流動為非恒定流動。