【文章內(nèi)容簡介】 ：穩(wěn)定流動 恒定流動示意 （動畫 22恒定流動 .swf） 液體流動時，液體中任一點的 壓力、速度、密度都不隨時間變化而變化的一種流動狀態(tài)。 (即過水斷面 )： 垂直于液體流動方向的液體橫截面積 。 過水斷面示意圖 → ： 在有效斷面上 ， 液體與固體接觸的邊長 。 ： 單位時間內(nèi)通過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液體流動速度的平均值。 S液體的作用面積。 平均流速示意圖 →→→ 計算時都用平均值。 流動液體的性質(zhì)主要掌握三大定律 流動液體的 能量方程 液體的 動量方程 液體的 連續(xù)性原理 流動液體的 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： 當液體在管道內(nèi)流動時 ， 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： (畫圖推導(dǎo)可推導(dǎo)分析或參見下頁圖 ) 液體連續(xù)原理簡圖 設(shè)參數(shù) 因為： 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)定流動時，管道中任意截面所通過的流量相等。 v1/v2=A1 /A2 此式說明通過管道內(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傳遞能量的。因此需要對液體在管道內(nèi)流動時，存在的能量形式進行分析。 （一）理想液體在管道內(nèi)流動時的能量形式 理想液體的伯努利方程 (畫圖分析 ) 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， A、B為兩過水斷面液體在管道內(nèi)其相應(yīng)的作穩(wěn)定流動，在較短的時間 Δt內(nèi)，從 AB流到A`B`，由于時間短，位移也較短，所以斷面A到 A`， B到 B`，其對應(yīng)的截面、壓力、流速和距基準面的高度可以看做不變。 設(shè)相應(yīng)的參數(shù)： A截面：過水斷面 SA，壓力 pA，流速 vA，基準 高 hA （或標號為 1）。 B截面：過水斷面 SB，壓力 pB，流速 vB，基準 高 hB （或標號為 2）。 液體在移動過程中，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：作的功等于機械能增加，機械能為 E1： A位置： 從 AA`移到 BB`位置時的機械能 E2； B位置： VpVpA 21 ??121121m g hmvE ??222221m g hmvE ??在整個流動中， AB段液體流到 A`B`位置時，A`B段內(nèi)的液體沒有發(fā)生變化，故可以看作AA`段液體移動至 BB`位置處，由于液體是做穩(wěn)定流動， 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)。 機械能的增加： E→ ??? 12 EEE121222 2121m g hmvm g hmv ???其做功等于機械能的增加 E=A， 整理： 其做功等于機械能的增加 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 . 所具有的動能。 所具有的勢能。 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)定流動的理想液體具有的壓力能、動能、勢能，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）實際液體在管道內(nèi)流動時的能量形式 實際液體的伯努利方程 實際液體在流動中，既有粘性又有壓縮性，流動時必然有損耗一些能量，損耗的能量等用能量損失來表示 h損 ，這些損失發(fā)生在移動后的過程中，因此將其考慮在后面即： 損hhgvgphgvgp?????? 2222112122 ??利用伯努利方程計算時必須設(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、液體的動量定律（動量方程式） 液體的動量定理也是流體的力學基本規(guī)律之一 。 液體的動量定律：是用來求解液體和固體壁面之間的相互作用力。 是研究液體運動時動量的變化與作用在液體上的外力之間的關(guān)系。 根據(jù)流動液體的特性，其 動量定義的內(nèi)容為： 在某一時間間隔內(nèi)（ dt），流出控制容積的液體具有的動量與流入控制容積的液體所具有的動量之差，等于同一時間間隔內(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)過時間間隔 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，則動能也就發(fā)生變化。 公式推導(dǎo)： 動量變化： （ 1） 所以在時間間隔 dt內(nèi)，控制容積中液體動量的變化應(yīng)等于 BB`段液體與 AA`段液體動量之差（ m m2分別為 AA`、 BB`控制液體的質(zhì)量）。 AABB vmvmvmd ??????? )()()( 1122根據(jù)液體流動時的連續(xù)性原理，在時間間隔內(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）為液體流動時的動量方程式。 dtvvQvmddtF )()( 12??????? ?dtdtvvQdtvmdF)()( 12???? ????)( 12??? ?? vvQF ?在計算時，根據(jù)問題將矢量向某一方向投影，即可列出該指定方向上的動量方程式： )()()(121212zzzyyyxxXvvQFvvQFvvQF?? ??? ??? ????由于分析時忽略一些因素，有時在計算時要考慮流動中的流速的影響，這樣要引進修正系數(shù)得： 一般不用考慮修正問題。 )( 1122????? vvQF ???167。 24節(jié) 流動液體的壓力損失 一、液體壓力損失的原因及分類 （一）壓力損失產(chǎn)生的原因 液體流動時具有粘性，因此當它進行工作（流動）時，會消耗一部分能量，這種能量損耗 稱壓力損失。 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）壓力損失的類型（兩種） 沿程壓力損失 ： 液體沿等截面的直管流動時，因摩擦而產(chǎn)生的壓力損失，稱沿程壓力損失。 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)段或彎曲部分時所產(chǎn)生的壓力損失，稱局部壓力損失。 壓力損失的類型 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，管道中損耗的能量會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使系統(tǒng)溫度升高。 因此在使用時應(yīng)盡量減少系統(tǒng)的壓力損失，以提高傳動效率和避免系統(tǒng)工作溫度的升高。 二、液體的流動狀態(tài) （一） 層流 液體的分子沿平行與管道軸線的方向順序流動，沒有橫向和其他方向流動，呈現(xiàn)互不混雜的線狀或?qū)訝盍鲃印? （二