【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ：穩(wěn)定流動(dòng) 恒定流動(dòng)示意 （動(dòng)畫(huà) 22恒定流動(dòng) .swf） 液體流動(dòng)時(shí)，液體中任一點(diǎn)的 壓力、速度、密度都不隨時(shí)間變化而變化的一種流動(dòng)狀態(tài)。 (即過(guò)水?dāng)嗝?)： 垂直于液體流動(dòng)方向的液體橫截面積 。 過(guò)水?dāng)嗝媸疽鈭D → ： 在有效斷面上 ， 液體與固體接觸的邊長(zhǎng) 。 ： 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某有效斷面的液體體積的多少 。 流量用 Q表示 ， Q=V/t=sl/t=vs 。 (單位： m179。/s, l/min) V表示平均速度：在液體有效斷面上各點(diǎn)液體流動(dòng)速度的平均值。 S液體的作用面積。 平均流速示意圖 →→→ 計(jì)算時(shí)都用平均值。 流動(dòng)液體的性質(zhì)主要掌握三大定律 流動(dòng)液體的 能量方程 液體的 動(dòng)量方程 液體的 連續(xù)性原理 流動(dòng)液體的 性質(zhì)主要掌握 三大性質(zhì)（定律） 二、液體的連續(xù)性原理 內(nèi)容： 當(dāng)液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí) ， 根據(jù)物質(zhì)不滅定律 ， 液體在管道內(nèi)既不能增加也不能減少 。 因此 根據(jù)液體的連續(xù)性原理的內(nèi)容得知： (畫(huà)圖推導(dǎo)可推導(dǎo)分析或參見(jiàn)下頁(yè)圖 ) 液體連續(xù)原理簡(jiǎn)圖 設(shè)參數(shù) 因?yàn)椋? m1=m2=m m1= ρ V1 m2 = ρ V2 ρ V1=ρ V2= ρ V (1). 體積 V=Al=Avt 代入（ 1）得 : A1v1=A2v2=常數(shù) =Q （ 2） 式（ 2）表示液體在管道中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，管道中任意截面所通過(guò)的流量相等。 v1/v2=A1 /A2 此式說(shuō)明通過(guò)管道內(nèi)不同截面的流速與其截面的大小成反比， 即管道細(xì)的地方流速快，管道粗的地方流速慢。 三、液體的伯努利定律（能量方程 ） 液體的伯努利定律（即能量方程） 液壓系統(tǒng)是利用有壓力的液體來(lái)傳遞能量的。因此需要對(duì)液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，存在的能量形式進(jìn)行分析。 （一）理想液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量形式 理想液體的伯努利方程 (畫(huà)圖分析 ) 伯努利定理分析圖 —設(shè)定參數(shù)的方法 如圖文字分析： 設(shè)任取管道內(nèi)一段液體 AB，以地面為基準(zhǔn)， A、B為兩過(guò)水?dāng)嗝嬉后w在管道內(nèi)其相應(yīng)的作穩(wěn)定流動(dòng)，在較短的時(shí)間 Δt內(nèi)，從 AB流到A`B`，由于時(shí)間短，位移也較短，所以斷面A到 A`， B到 B`，其對(duì)應(yīng)的截面、壓力、流速和距基準(zhǔn)面的高度可以看做不變。 設(shè)相應(yīng)的參數(shù)： A截面：過(guò)水?dāng)嗝?SA，壓力 pA，流速 vA，基準(zhǔn) 高 hA （或標(biāo)號(hào)為 1）。 B截面：過(guò)水?dāng)嗝?SB，壓力 pB，流速 vB，基準(zhǔn) 高 hB （或標(biāo)號(hào)為 2）。 液體在移動(dòng)過(guò)程中，由于“前阻后推”的作用，液體 AB從 AB位置移到 A`B`位置處，外力產(chǎn)生的作用力（推力）： 后面作用力： 前面的阻力： ， 對(duì)液體其作功 222 SpP ?211 SpP ?功： 由連續(xù)性原理得知： 整理代入作功公式 中 2211 lPlPA ??tvl 11 ? tvl 22 ?111 pSP ? 222 pSP ?tVQvSvS ??? 2211外力做功： 根據(jù)功能原理：作的功等于機(jī)械能增加，機(jī)械能為 E1： A位置： 從 AA`移到 BB`位置時(shí)的機(jī)械能 E2； B位置： VpVpA 21 ??121121m g hmvE ??222221m g hmvE ??在整個(gè)流動(dòng)中， AB段液體流到 A`B`位置時(shí)，A`B段內(nèi)的液體沒(méi)有發(fā)生變化，故可以看作AA`段液體移動(dòng)至 BB`位置處，由于液體是做穩(wěn)定流動(dòng)， A`B段內(nèi)的液體的參數(shù)均未發(fā)生變化則其內(nèi)的能量也未發(fā)生變化，有變化的是 AA`段液體參數(shù)變成 BB`段處的參數(shù)。 機(jī)械能的增加： E→ ??? 12 EEE121222 2121m g hmvm g hmv ???其做功等于機(jī)械能的增加 E=A， 整理： 其做功等于機(jī)械能的增加 E=A VpVpm g hmvm g hmv ?????? 21121222 2121Vpm g hmvVpm g hmv 11212222 2121 ????? 整理后： 或 常數(shù)??????222211212121m g hmvVpm g hmvVp常數(shù)??? m g hmvpV 221經(jīng)整合后使用的計(jì)算公式 （理想液體伯努力方程） ： 表示單位質(zhì)量的液體所有的壓力能 . 所具有的動(dòng)能。 所具有的勢(shì)能。 常數(shù)?????? 2221211222hgvgphgvgp??gp?gv22）或 Zh (理想液體伯努利方程的物理意義： 在密閉的管道內(nèi)穩(wěn)定流動(dòng)的理想液體具有的壓力能、動(dòng)能、勢(shì)能，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，但不管怎樣轉(zhuǎn)化，液體在管道中的任何一處的三種能量之和是一定的（即常數(shù)）。 （二）實(shí)際液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)的能量形式 實(shí)際液體的伯努利方程 實(shí)際液體在流動(dòng)中，既有粘性又有壓縮性，流動(dòng)時(shí)必然有損耗一些能量，損耗的能量等用能量損失來(lái)表示 h損 ，這些損失發(fā)生在移動(dòng)后的過(guò)程中，因此將其考慮在后面即： 損hhgvgphgvgp?????? 2222112122 ??利用伯努利方程計(jì)算時(shí)必須設(shè)定以下條件： ； ； 注意與連續(xù)性方程式一起使用。 （課本例題 P12例 12解題方法） 四、液體的動(dòng)量定律（動(dòng)量方程式） 液體的動(dòng)量定理也是流體的力學(xué)基本規(guī)律之一 。 液體的動(dòng)量定律：是用來(lái)求解液體和固體壁面之間的相互作用力。 是研究液體運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)量的變化與作用在液體上的外力之間的關(guān)系。 根據(jù)流動(dòng)液體的特性，其 動(dòng)量定義的內(nèi)容為： 在某一時(shí)間間隔內(nèi)（ dt），流出控制容積的液體具有的動(dòng)量與流入控制容積的液體所具有的動(dòng)量之差，等于同一時(shí)間間隔內(nèi)作用于控制容積液體上外力的沖量。 如圖分析如下： (可推導(dǎo) ) 動(dòng)量定律推導(dǎo)示意圖 —參數(shù)的設(shè)定如圖： 文字分析： 取管道內(nèi)任意一段液體 AB作為控制液體溶積，在外力的作用下經(jīng)過(guò)時(shí)間間隔 dt后，流到A`B`的位置由于不考慮各種損失， A`B段的液體具有的能量未發(fā)生變化，分析時(shí)僅看成是 AA`段液體流至 BB`段處。這樣相關(guān)的參數(shù)發(fā)生了變化，則動(dòng)能也就發(fā)生變化。 公式推導(dǎo)： 動(dòng)量變化： （ 1） 所以在時(shí)間間隔 dt內(nèi)，控制容積中液體動(dòng)量的變化應(yīng)等于 BB`段液體與 AA`段液體動(dòng)量之差（ m m2分別為 AA`、 BB`控制液體的質(zhì)量）。 AABB vmvmvmd ??????? )()()( 1122根據(jù)液體流動(dòng)時(shí)的連續(xù)性原理，在時(shí)間間隔內(nèi)流經(jīng)截面 A、 B液體質(zhì)量相等， 即 m 1 =m 2=m （ 2） 將（ 2）代（ 1）式得： Q d tV ? Q d tm ??dtvvQvmd )()( 12????? ?根據(jù)動(dòng)量定理，作用在控制容積中液體上的外力 F： （ 4） （ 4）為液體流動(dòng)時(shí)的動(dòng)量方程式。 dtvvQvmddtF )()( 12??????? ?dtdtvvQdtvmdF)()( 12???? ????)( 12??? ?? vvQF ?在計(jì)算時(shí)，根據(jù)問(wèn)題將矢量向某一方向投影，即可列出該指定方向上的動(dòng)量方程式： )()()(121212zzzyyyxxXvvQFvvQFvvQF?? ??? ??? ????由于分析時(shí)忽略一些因素，有時(shí)在計(jì)算時(shí)要考慮流動(dòng)中的流速的影響，這樣要引進(jìn)修正系數(shù)得： 一般不用考慮修正問(wèn)題。 )( 1122????? vvQF ???167。 24節(jié) 流動(dòng)液體的壓力損失 一、液體壓力損失的原因及分類(lèi) （一）壓力損失產(chǎn)生的原因 液體流動(dòng)時(shí)具有粘性，因此當(dāng)它進(jìn)行工作（流動(dòng)）時(shí)，會(huì)消耗一部分能量，這種能量損耗 稱(chēng)壓力損失。 液體本身的粘性。 壓力損失產(chǎn)生的原因 液體與管壁之間的摩擦。 內(nèi)因 外因 （二）壓力損失的類(lèi)型（兩種） 沿程壓力損失 ： 液體沿等截面的直管流動(dòng)時(shí)，因摩擦而產(chǎn)生的壓力損失，稱(chēng)沿程壓力損失。 局部壓力損失： 液體流經(jīng)的截面形狀、大小突然發(fā)生變化的管道區(qū)段或彎曲部分時(shí)所產(chǎn)生的壓力損失，稱(chēng)局部壓力損失。 壓力損失的類(lèi)型 沿程壓力損失 局部壓力損失 壓力損失關(guān)系到系統(tǒng)所的供應(yīng)壓力的大小、允許的流速、管道的布局和尺寸大小等；同時(shí)，管道中損耗的能量會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使系統(tǒng)溫度升高。 因此在使用時(shí)應(yīng)盡量減少系統(tǒng)的壓力損失，以提高傳動(dòng)效率和避免系統(tǒng)工作溫度的升高。 二、液體的流動(dòng)狀態(tài) （一） 層流 液體的分子沿平行與管道軸線(xiàn)的方向順序流動(dòng)，沒(méi)有橫向和其他方向流動(dòng)，呈現(xiàn)互不混雜的線(xiàn)狀或?qū)訝盍鲃?dòng)。 （二