（高职）液压与气动技术（第二版）03 第三节 静止液体的性质ppt课件.ppt

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1、液压与气动技术（第二版）03 第三节 静止液体的性质第一章第一章 液压传动基础液压传动基础主要内容：主要内容：u 静止液体的压力静止液体的压力u 液体静力学基本方程液体静力学基本方程u 液体静压传动理论液体静压传动理论u 压力的表示方法压力的表示方法u 液体静压力作用在固体壁面上的力液体静压力作用在固体壁面上的力第三节第三节 静止液体的性质静止液体的性质第第二二节节 静止静止液液体的性质体的性质 一、静止液体的压力一、静止液体的压力 液体相对静止时，其单位面积上所受的内法线方向上的法液体相对静止时，其单位面积上所受的内法线方向上的法向力，称为静压力向力，称为静压力。静压力在液压传动中简称压力，

2、在物理学在物理学中则称为压强中则称为压强。 静止液体中某点处微小面积 A上作用有法向力 F，则该点的压力定义为： 若法向作用力F均匀地作用在面积A上，则压力可表示为： （1-14） SI单位：N / m2 （牛/米2 ）或 Pa （帕斯卡）、 kPa、 MPa它们之间的换算关系： 1Pa = 10-3 kPa =10-6 MPa 1MPa = 103 kPa =106 Pa 液体静压力具有两个重要的特性： 1. 1.液体静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向，即静液体静压力的方向总是沿着作用面的内法线方向，即静止液体只承受法向应力而不承受剪切应力和拉力。止液体只承受法向应力而不承受剪切应力和拉

3、力。 2. 2.静止液体内任一点处所受到的静压力在各个方向上的压静止液体内任一点处所受到的静压力在各个方向上的压力都相等（否则液体将运动）。力都相等（否则液体将运动）。 二、静止液体的基本方程二、静止液体的基本方程 （a）压力分布 (b）假想液柱 图1-6 静止液体内压力分布规律 如图1-6所示，密度为 的液体在容器内处于静止状态，作用在液面上的压力为 p0，若计算离液面深度为 h处某点的压力 p，可以假想从液面往下切取高度为 h ，底面积为 A的一个小液柱为研究体。这个液柱在重力及周围液体的压力作用下处于平衡状态，在液柱垂直方向上的力有： p0 S 、G =gh S 和 p S ，所以有平衡

4、方程：此式即为静止液体的基本方程。（1-15） 由上式可知： 静止液体中任一点处的静压力是作用在液面上的压力 p0 和液体重力所产生的压力 gh 之和。当液面与大气接触时， p0 = = pa （大气压力），故 p = = pa+ + gh 。 液体静压力随液深 h 呈线性规律分布。 离液面深度相同的各点组成了等压面，等压面为一水平面。 液体静力学基本方程的另一种形式： 如图1-7所示密封容器内的压力为 ，取一基准平面MM为相对高度的起始点，则距MM基准平面 处A点处的压力 为：式中： gh 单位质量液体的位能，称为 位置水头； 单位质量液体的压力能，称 为压力水头 上式的物理意义：静止液体中

5、任意一点处的位能和压力能静止液体中任意一点处的位能和压力能之和为一常数。二者可以互相转换（能量守恒）之和为一常数。二者可以互相转换（能量守恒）。（1-16） 三、液体静压力传递定理三、液体静压力传递定理 四、压力的表示方法四、压力的表示方法 压力的两种表示方法有两种：绝对压力绝对压力和相对压力相对压力。 以绝对真空为基准来度量的压力，叫做绝对压力绝对压力；以大气压力为基准来度量的压力，叫做相对压力（表压力）相对压力（表压力）。在地球的表面上用压力表所测得的压力数值就是相对压力，液压技术中的压力一般也都是相对压力。若液体中某点的绝对压力小于大气压力，那么比大气压力小的那部分数值叫做真空度真空度。

6、 绝对压力、相对压力和真空度之间的关系如图1-9所示。 二者的关系：当当 p pa 时：绝对压力时：绝对压力 = 大气压力大气压力 + 相对压力相对压力 当当 p pa 时：时： 真空度真空度 = 大气压力大气压力 绝对压力绝对压力 五、液体静压力作用在固体壁面上的力五、液体静压力作用在固体壁面上的力 具有一定压力的液体与固体相接触时，固体壁面上各点在某一方向上所受油压作用力的总和，即为液体在该方向上作用于固体壁面上的力。当不计油液的自重对压力的影响时，可以认为作用于固体壁面上的压力是均匀分布的。 当固体壁面为一个平面时，如图1-9 (a)所示，则液压力作用在活塞上的力 F为： 当固体壁面为一

7、个曲面时，作用在曲面上各点的液体压力是不平行的，但其大小是相等的，因而作用在曲面上的总作用力在不同方向也就不同。因此，必须先明确要计算的是曲面上哪一个方向的力。 巩固与练习巩固与练习一、填空题一、填空题 1液体受压力作用而发生体积变化的性质，称为液体的 。在 或 时，应考虑液体的可压缩性。 2液体为相对静止状态时，其单位面积上所受的法向力，称为 ，用符号 表示。 3在密闭系统中，由外力作用所产生的压力可 ，这就是静压力传递原理。 二二、问答题、问答题 1说明什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度？它们之间的关系如何？ 三三、计算题、计算题 1. 某液压油液在大气压下的体积是5010-3m3，当压力升高后体积减少到49.910-3m3，设液压油液的体积弹性模量k=7000105Pa，求压力升高值。 2. 如图1-22所示，一上端密闭、下端开口的玻璃管插入油液中，若抽去管中部分空气，使管中液面上升到h=1m处。设油液密度= 900 kgm3，管外的大气压力pa=1.013105 Pa，试求管内液面上B点的压力。高等教育出版社Higher Education Press谢谢！谢谢！