第二章　液压与气压传动的基础知识

  ◇静止液体的力学规律

  ◇流动液体的力学规律

  ◇管路系统流动分析

  ◇液压系统的气穴与液压冲击现象

     2.1 静止液体的力学规律

  ◇液体的静压力

  ◇静压力基本方程

  ◇静压力基本方程的物理意义

  ◇压力的计量单位

  ◇压力的传递

  ◇液体静压力对固体壁面的作用力

     2.1.1 液体的静压力

  ◇静压力: 是指液体处于静止状态时,其单位面积上所受的法向作用力

  ◇若包含液体某点的微小面积ΔA上所作用的法向力为ΔF，则该点的静压力p定义为：
            

  ◇液体静压力基本方程:反映了在重力作用下静止液体中的压力分布规律。
               
    p是静止液体中深度为h处的任意点上的压力,p0为液面上的压力，若液面为与大气接触的表面，则p0等于大气压。
   同一容器同一液体中的静压力随着深度h的增加线性地增加.
   同一液体中深度h相同的各点压力都相等.
   在重力作用下静止液体中的等压面是深度（与液面的距离）相同的水平面。

2.1.3 静压力基本方程物理意义
      
    Z:单位重量液体的位能,称位置水头.
    :单位重量液体的压力能,称压力水头.
     ■物理意义:静止液体具有两种能量形式，即压力能与位能。这两种能量形式可以相互转换，但其总和对液体中的每一点都保持不变为恒值，因此静压力基本方程从本质上反映了静止液体中的能量守恒关系.

2.1.4 压力的计量单位
  ◆法定单位 :牛顿/米2(N/m2)即帕（Pa）.
         
  ◆单位换算:

2.1.4 压力的计量单位
  ◆相对压力（表压力）: 以大气压力为基准，测量所得的压力,是高于大气压的部分.
  ◆绝对压力: 以绝对零压为基准测得的压力.
  ◆绝对压力=相对压力 + 大气压力.
        图2—2 绝对压力、相对压力和真空度
  ◆真空度:如果液体中某点的绝对压力小于大气压力，则称该点出现真空。此时相对压力为负值，常将这一负相对压力的绝对值称为该点的真空度.
  ◆真空度=|负的相对压力|=|绝对压力 - 大气压力|

2.1.5 压力的传递
  ◆帕斯卡原理:若在处于密封容器中静止液体的部分边界面上施加外力使其压力发生变化，只要液体仍保持其原来的静止状态不变，则液体中任一点的压力均将发生同样大小的变化.
               图2-4 帕斯卡原理应用
  ◆液压传动是依据帕斯卡原理实现力的传递、放大和方向变换的.
  ◆液压系统的压力完全决定于外负载.
     2.1.6 液体静压力对固体壁面的作用力
  ◆当承受压力的固体壁面为平面时:则作用在其上的总作用力等于压力与该壁面面积之积.
          
  ◆如果承受压力的固体壁面是曲面时:曲面上总作用力在某一方向上的分力等于曲面在与该方向垂直平面内的投影面积与静压力的乘积。若已知曲面上总作用力在三个坐标轴方向的分量分别为Fx、 Fy和Fz时，总作用力的大小为：