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流體力學(xué)……可別咱也不懂,咱也不敢問

更新時間:2020-02-11      點擊次數(shù):1237
  液壓傳動的理論根底是流體力學(xué)。無論是液壓元件規(guī)劃仍是液壓系統(tǒng)規(guī)劃,流體力學(xué)的相關(guān)知識都是*的。本文將扼要介紹液壓流體力學(xué)。
 
  無論是建筑職業(yè)仍是機械職業(yè),流體力學(xué)綜合從來都是一項較為根底的學(xué)科。任何從事這類職業(yè)的人都需求有扎實的力學(xué)根底。
 
  液壓傳動首要是在流體中進行能量傳遞,為了研討流體在容腔內(nèi)的傳遞原理,就需求對流體進行力和運動的剖析,流體力學(xué)就是處理這類問題的理論。
 
  經(jīng)典流體力學(xué)綜合可大致分為三類問題。流體靜力學(xué),是對相對停止的流體進行壓力的剖析(液壓中的壓力為物理學(xué)中的壓強,單位為Pa);流體運動學(xué),是經(jīng)過質(zhì)量守恒的原理對運動中的流體進行剖析;流體動力學(xué),是綜合靜力學(xué)和運動學(xué),經(jīng)過能量守恒定律對流體進行剖析。三類問題各自有其對應(yīng)的方程。
 
  自然界物質(zhì)的存在一般為三種狀況:固體、液體與氣體。這三種物質(zhì)分子間的結(jié)構(gòu)是不相同的。反映在微觀上,固體能保持其固定的形狀和體積;液體有固定的體積,無固定的形狀;氣體則無固定的形狀和體積。
 
  由于液體與氣體具有無固定形狀、能流動的功用特點,一般稱為流體。流體與固體的首要區(qū)別在變形方面。
 
  1.接連介質(zhì)
 
  流體力學(xué)綜合是一門研討流體微觀運動特性與規(guī)則的學(xué)科,從微觀角度來講,關(guān)于所評論的一些實踐工程問題,如各種設(shè)備、管道等的特征尺度,往往大于流體的分子距與分子自由程;這些實踐工程的時間尺度,遠大于分子運動的時間尺度;反映這些微觀運動狀況的物理量實踐是很多分子的運動所奉獻的,是很多分子運動的計算平均值。
 
  瑞士學(xué)者歐拉(Euler)在1753年提出了以接連介質(zhì)的概念為根底的研討方法,該方法在流體力學(xué)的開展上起了巨大作用。接連介質(zhì)的概念認為流體是由流體質(zhì)點接連地、沒有空隙地充滿了流體地點的整個空間的接連介質(zhì)。
 
  再次,作為被研討的流體中基本要素的流體質(zhì)點,是指微觀上充沛大、微觀上充沛小的分子團。也就是說,關(guān)于質(zhì)點這個在微觀上十分小的體積內(nèi),微觀中含有很多的分子,這些分子的運動具有計算平均的特性,使得這個質(zhì)點所體現(xiàn)的物理量在微觀上是確認的。
 
  這樣一來,接連介質(zhì)以為流體質(zhì)點是接連而不間斷地緊密擺放的,那么表征流體特性的各物理量的改變,在時間與空間上是接連改變的。也就是說,這些物理量是空間坐標與時間的單值接連函數(shù)。因而,能夠利用以接連函數(shù)為基礎(chǔ)的高等數(shù)學(xué)來解決工程流體力學(xué)的問題。
 
  需求指出的是,流體接連介質(zhì)的概念對大部分工程實際問題都是正確的,但對某些問題卻是不適用的。
 
  如果所研究的問題的特征尺度挨近或小于分子的自在程,接連介質(zhì)的概念將不再適用,如在高空飛行的火箭,因為空氣稀薄,分子的間距很大,能夠與物體的特征尺度相比較,雖然能找到可獲得穩(wěn)定平均值的分子團,顯然這個分子團是不能當作質(zhì)點的。
 
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