在液壓傳動(dòng)中液壓油總是在不斷地流動(dòng)著的，因此必須究液體運(yùn)動(dòng)時(shí)的現(xiàn)象和規(guī)律，著重討論作用在液體上的力以及這些力相液體運(yùn)動(dòng)特性之間的關(guān)系。本文興迪源機(jī)械帶來(lái)液體動(dòng)力學(xué)的一些基本概念概述。
液體在流動(dòng)過(guò)程中，由于重力、慣性力、黏性摩擦力等的影響，其內(nèi)部各處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是各不相同的，這些質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)間、不同空間處的運(yùn)動(dòng)變化對(duì)液體的能量損耗有所影響，但對(duì)液壓技術(shù)來(lái)說(shuō)，使人感興趣的只是整個(gè)液體在空間某特定點(diǎn)處或特定區(qū)域內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)情況。此外，流動(dòng)液體的狀態(tài)還與液體的溫度，黏度等參數(shù)有關(guān)。為了簡(jiǎn)化條件，便于分析，一般都在等溫的條件下(因而可把黏度看作是常量，密度只與壓力有關(guān)，且近似為常數(shù))討論液體的流動(dòng)情況。
一、理想液體、定常流動(dòng)和一維流動(dòng)的概念：
1）理想液體的概念：
研究液體流動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律必須考慮液體黏性的影響，當(dāng)壓力發(fā)生變化時(shí)，液體的體積會(huì)發(fā)生變化，但由于這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜，所以在開(kāi)始分析時(shí)可以先假定液體為無(wú)黏性，不可壓縮的理想液體，然后再根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)理想液體的基本方程加以修正，使之比較符合實(shí)際情況。人們把既無(wú)黏性又不可壓縮的液體稱為理想液體。
2）定常流動(dòng)的概念：
液體流動(dòng)時(shí)，若液體中任何一點(diǎn)的壓力，速度和密度都不隨時(shí)間而變化，則這種流動(dòng)就稱為定常流動(dòng)(恒定流動(dòng)或非時(shí)變流動(dòng))；反之，只要壓力、速度和密度中有一個(gè)隨時(shí)間變化，液體就是做非定常流動(dòng)(非恒定流動(dòng)或時(shí)變流動(dòng))，定常流動(dòng)與時(shí)間無(wú)關(guān)，研究比較方便，而研究非定常流動(dòng)就復(fù)雜得多。因此，在研究液壓系統(tǒng)的靜態(tài)性能時(shí)，往往將一些非定常流動(dòng)問(wèn)題適當(dāng)簡(jiǎn)化，作為定常流動(dòng)來(lái)處理。但在研究其動(dòng)態(tài)性能時(shí)則必須按非恒定流動(dòng)來(lái)考慮。
3）一維流動(dòng)的概念：
當(dāng)液體整體做線形流動(dòng)時(shí)，稱為一維流動(dòng)，當(dāng)做平面或空間流動(dòng)時(shí)，稱為二維或三維流維流動(dòng)最簡(jiǎn)單，但是嚴(yán)格意義上的一維流動(dòng)要求液流截面上各點(diǎn)處的速度矢量完全相同，這種情況在實(shí)際液流中極為少見(jiàn)。一般常把封閉容器內(nèi)的液體流動(dòng)按一維流動(dòng)處理，再用試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)修正其結(jié)果，液壓傳動(dòng)中對(duì)油液流動(dòng)的分析討論就是這樣進(jìn)行的。
二、跡線、流線、流束和通流截面的概念：
1）跡線的概念：
跡線是流動(dòng)液體的某一質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)間間隔內(nèi)在空間的運(yùn)動(dòng)軌跡。
2）流線的概念：
流線是表示某一瞬時(shí)液流中各處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一條條曲線，在此瞬時(shí)，流線上各質(zhì)點(diǎn)速度方向與該線相切，如圖1-10a所示。在非定常流動(dòng)時(shí)，由于各點(diǎn)速度可能隨時(shí)間變化，因此流線形狀也可能隨時(shí)間而變化。在定常流動(dòng)時(shí)，流線不隨時(shí)間而變化，這樣流線就與跡線重合。由于流動(dòng)液體中任一質(zhì)點(diǎn)在其一瞬時(shí)只能有一個(gè)速度，所以流線之間不可能相交，也不可能突然轉(zhuǎn)折，流線只能是一條光滑的曲線。
圖1-10 流線、流管和流束、通流載面
a)流線b)流管和流束c)通流截面
3）流管和流束的概念：
在液體的流動(dòng)空間中任意畫一不屬于流線的封閉曲線，沿經(jīng)過(guò)此封閉曲線上的每一點(diǎn)做流線，由這些流線組合的表面稱為流管。流管內(nèi)的流線群稱為流束，如圖1-10b所示，定常流動(dòng)時(shí)，流管和流束形狀不變。且流線不能穿越流管，故流管與真實(shí)管流相似，將流管斷面無(wú)限縮小趨近于零，就獲得了微小流管或微小流束，微小流束實(shí)質(zhì)上與流線一致，可以認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的液體是由無(wú)數(shù)微小流束所組成的。
4）通流截面的概念：
流束中與所有流線正交的截面稱為通流截面，如圖1-10c中的A面和B面，截面上每點(diǎn)處的流動(dòng)速度都垂自于這個(gè)面。
流線彼此平行的流動(dòng)稱為平行流動(dòng)，流線夾角很小或流線曲率半徑很大的流動(dòng)稱為緩變流動(dòng)。平行流動(dòng)和緩動(dòng)流動(dòng)都可算是一維流動(dòng)。
【興迪源機(jī)械液壓技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
興迪源機(jī)械嚴(yán)格按照ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系和5S管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和內(nèi)部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術(shù)研究中心”，核心團(tuán)隊(duì)由數(shù)10名博士、碩士和各高等院校金屬成形專家教授組成，專注于液壓成形核心技術(shù)和產(chǎn)品工藝研發(fā)。
興迪源機(jī)械與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開(kāi)展長(zhǎng)期的產(chǎn)、學(xué)、研合作，并共同設(shè)立了“液壓成形技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范基地”，時(shí)刻跟蹤國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)，不斷提升“興迪源”液壓設(shè)備品牌價(jià)值。
部分文段和圖片摘自：
《液壓與氣壓傳動(dòng)》
作者：左健民
由興迪源機(jī)械編輯
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