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流體力學基本知識

圖文更新时间:2024-12-19 09:05:34

液壓傳動的理論基礎是流體力學。無論是液壓元件設計還是液壓系統設計，流體力學的相關知識都是必不可少的。本文将簡要介紹液壓流體力學。

無論是建築行業還是機械行業，力學從來都是一項較為基礎的學科。任何從事這類行業的人都需要有紮實的力學基礎。

液壓傳動主要是在流體中進行能量傳遞，為了研究流體在容腔内的傳遞原理，就需要對流體進行力和運動的分析，流體力學就是解決這類問題的理論。

經典流體力學可大緻分為三類問題。流體靜力學，是對相對靜止的流體進行壓力的分析（液壓中的壓力為物理學中的壓強，單位為Pa）；流體運動學，是通過質量守恒的原理對運動中的流體進行分析；流體動力學，是綜合靜力學和運動學，通過能量守恒定律對流體進行分析。三類問題各自有其對應的方程。

1.流體靜力學

流體靜力學的特性：流體靜壓力垂直于作用面；同一點各個方向的靜壓力都相等。

下式為靜力學方程的三種表示方法：

流體力學基本知識（液壓流體力學基礎）1

說明：該公式在中學物理中已經有所涉及，屬于流體力學範疇。流體靜力學基本方程表達了靜止流體中兩點壓力的關系，與重力加速度，流體密度以及高度差有關。根據公式1.2-2可知，在靜止流體中，任何一點壓力發生變化，其他各點發生同樣大小的變化，這就是帕斯卡原理。

上述公式中有個名詞：自由液面。指的是與大氣連通的液面。

下圖為上述公式的圖示：

流體力學基本知識（液壓流體力學基礎）2

此外，在進行液壓元件設計中，計算壁面受油液作用力的強度問題時，也用到了靜力學的相關知識。

本文簡要介紹了流體力學中關于靜力學的部分，若想深入學習，請研讀喬中華老師的《流體力學》一書。

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