液壓與氣動技術(shù) 第2版 課件 5.4 液壓泵吸油口真空度分析

液壓與氣壓系統(tǒng)控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院項目5認(rèn)識液壓系統(tǒng)

任務(wù)5.4液壓泵吸油口真空度分析液壓泵吸油口真空度分析學(xué)習(xí)目標(biāo)了解液體靜力學(xué)和動力學(xué)基本方程，掌握方程的運用；能夠運用液體力學(xué)方程分析液壓系統(tǒng)中的常見物理現(xiàn)象；了解氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、危害。液壓泵吸油口真空度分析任務(wù)布置如圖所示，液壓泵的流量為q=32L/min，吸油管通道d=20mm，液壓泵吸油口距離液面高度h=500mm，液壓油的運動粘度v=20×10-6m2/s，密度ρ=900kg/m3。不計壓力損失，試分析液壓泵吸油口的真空度。液壓泵吸油口真空度分析相關(guān)知識液體靜力學(xué)液體靜力學(xué)是研究液體處于靜止?fàn)顟B(tài)下的力學(xué)規(guī)律。液體靜壓力靜止液體單位面積上所受的法向力稱為靜壓力。靜壓力在液體傳動中簡稱壓力。若法向作用力F均勻地作用在面積A上，則壓力可表示為，液壓泵吸油口真空度分析液體靜壓力的幾個重要特性：（1）液體靜壓力的作用方向始終指向作用面的內(nèi)法線方向。由于液體質(zhì)點間內(nèi)聚力很小，液體不能受拉只能受壓。（2）靜止液體中，任何一點所受到各個方向的液體靜壓力都相等。如果在液體中某點受到各個方向的壓力不等，那么液體就要運動，這就破壞了靜止的條件。（3）在密封容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以等值傳遞到液體中所有各點，這就是帕斯卡原理，或靜壓傳遞原理。液壓泵吸油口真空度分析靜壓力方程在圖示容器中連續(xù)均質(zhì)絕對靜止的液體，上表面受到壓力p0的作用。在液面下方深度為h處，液體靜壓力由液面壓力p0和液體自重形成的壓力，即靜壓力基本方程：靜止液體在自重作用下任何一點的壓力隨著液體深度呈線性規(guī)律遞增。液體中壓力相等的液面叫等壓面，靜止液體的等壓面是一水平面。在一般情況下，液體自重產(chǎn)生的壓力與液體傳遞壓力相比要小得多，所以在液壓傳動中常常忽略不計。液壓泵吸油口真空度分析液體動力學(xué)理想液體既無粘性又不可壓縮的假想液體稱為理想液體。流量與平均流速在液壓傳動中，一般把單位時間內(nèi)流過某通流截面的液體體積稱為流量，常用q表示在液壓傳動中用平均流速v來求流量，并且認(rèn)為以平均流速v流過通流截面A的流量與以實際流速流過通流截面

的流量相等液壓泵吸油口真空度分析連續(xù)性方程流量連續(xù)性方程，是質(zhì)量守恒定律的另一種表示形式。這個方程式表明，不管平均流速和液流通流截面面積沿著流程怎樣變化，流過不同截面的液體流量仍然相同。

連續(xù)性方程推導(dǎo)簡圖液壓泵吸油口真空度分析伯努利方程伯努利方程也稱為能量方程，它實際上是流動液體的能量守恒定律。理想液體伯努利方程只受重力作用下的理想液體作恒定流動時具有壓力能、位能和動能三種能量形式，

稱為比位能，

稱為比壓能，

稱為比動能在任一截面上這三種能量形式之間可以互相轉(zhuǎn)換三種能量在任意截面上和為一定值，即能量守恒液壓泵吸油口真空度分析實際液體的伯努利方程用單位重量液體所消耗的能量hw

對理想液體的伯努利方程進行修正。用平均流速動能來代替真實流速的動能計算，將引起一定的誤差,用動能修正系數(shù)α來糾正這一偏差。式中α——動能修正系數(shù)（層流時α=2，紊流時α=1）hw——單位重量液體所消耗的能量應(yīng)用伯努利方程時必須注意：1）1斷面1、2需順流向選取（否則hw為負(fù)值），且應(yīng)選在緩變的過流斷面上。2）斷面中心在基準(zhǔn)面以上時，z取正值；反之取負(fù)值。通常選取特殊位置水平面作為基準(zhǔn)面。液壓泵吸油口真空度分析任務(wù)實施利用液體流動的連續(xù)性方程和伯努利方程分析液壓泵吸油口真空度。吸油管的平均速度為：油液運動粘度：油液在吸油管中的雷諾數(shù)：液壓泵吸油口真空度分析由手冊查得液體在吸油管中的運動為層流，α=2。選取自由截面Ι－Ι和靠近吸油口的截面Ⅱ－Ⅱ列伯努利方程，以Ι－Ι截面為基準(zhǔn)面，因此z1=0，v1≈0（截面大，油箱下降速度相對于管道流動速度要小得多），p1=pa（液面受大氣壓力的作用），即得如