液压传动的理论基础是流体力学。无论是液压元件设计还是液压系统设计,流体力学的相关知识都是必不可少的。本文将简要介绍液压流体力学。

无论是建筑行业还是机械行业,力学从来都是一项较为基础的学科。任何从事这类行业的人都需要有扎实的力学基础。

液压传动主要是在流体中进行能量传递,为了研究流体在容腔内的传递原理,就需要对流体进行力和运动的分析,流体力学就是解决这类问题的理论。

经典流体力学可大致分为三类问题。流体静力学,是对相对静止的流体进行压力的分析(液压中的压力为物理学中的压强,单位为Pa);流体运动学,是通过质量守恒的原理对运动中的流体进行分析;流体动力学,是综合静力学和运动学,通过能量守恒定律对流体进行分析。三类问题各自有其对应的方程。

1.流体静力学

流体静力学的特性:流体静压力垂直于作用面;同一点各个方向的静压力都相等。

下式为静力学方程的三种表示方法:

流体力学 基本知识(液压流体力学基础)(1)

说明:该公式在中学物理中已经有所涉及,属于流体力学范畴。流体静力学基本方程表达了静止流体中两点压力的关系,与重力加速度,流体密度以及高度差有关。根据公式1.2-2可知,在静止流体中,任何一点压力发生变化,其他各点发生同样大小的变化,这就是帕斯卡原理

上述公式中有个名词:自由液面。指的是与大气连通的液面。

下图为上述公式的图示:

流体力学 基本知识(液压流体力学基础)(2)

此外,在进行液压元件设计中,计算壁面受油液作用力的强度问题时,也用到了静力学的相关知识。

本文简要介绍了流体力学中关于静力学的部分,若想深入学习,请研读乔中华老师的《流体力学》一书。​​​​​

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