工作液體

黏性是液體阻止自身發生剪下變形的一種特性,它存在於液體的內部。 2.1.2.2動力黏度式(2—4)和式(2—5)中的比例係數u,它代表著液體的一種物理性質——黏性,稱為絕對黏度或動力黏度。 2.1.2.3運動黏度在實際套用中,常常運用動力黏度與密度的比值,即運動黏度,來表示液體運動黏度的大小。

工作液體是一種冶金的專業術語。

工作液體是液壓能的載體,其基本功能是進行能量的轉換和傳遞。此外,它還對液壓元件和系統進行潤滑和冷卻。
2.1液體的主要物理性質
2.1.1液體的壓縮性
液體體積隨作用壓力的變化而發生相應變化的性質稱為液體的壓縮性。其壓縮性的大小用壓縮係數β表示,即:

式中p、p'——壓力,Pa;
V、V'——壓力為p和p'的液體體積,m3;
dp——壓力增量,Pa;
dV——壓力增加到p+dp時的液體體積減少量,m3。
既然液體具有壓縮性這一物理性質,那么當液體受到壓縮時,它必然產生一種向外膨脹的力。當液體受到壓縮時,所產生的這種向外膨脹的力,可以看成是一種彈性力,其大小用彈性係數K來表示:

2.1.2黏性
俗話說:“人往高處走,水往低處流”。但水為什麼往低處流呢?從力學的角度考慮,這是因為高處的水在重力的作用下,沿著水的表面方向產生了剪下力,破壞了水的靜止狀態,水在剪下力的作用下開始滑動,從而產生了水的流動。
水之所以流動,其原因是水對其剪下力的阻抗很小,即抵抗剪下力的能力很小。同樣,其他液體也具有這種特性。
但是,如果把水和油放置在兩個同樣的流道中,會發現二者的流動速度是不同的,即二者流動的快慢程度不同。這說明二者承受切應力的能力是不同的。液體承受切應力大小的能力反映了液體的一種物理性質——黏性,即黏性是液體承受切應力大小的能力。
黏性是液體阻止自身發生剪下變形的一種特性,它存在於液體的內部。由於液體黏性的存在,液體在流動過程中,因克服自身的內摩擦力必然要做功。因此,液體的黏性是液體產生機械能量損失的根源。
2.1.2.1牛頓內摩擦定律
如圖2—1所示,I和Ⅱ為互相平行的兩塊平板,其間充滿液體。若I板固定,而Ⅱ板以

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某一等速向右平移,由於液體附著力的作用,直接與I板相接觸的液體層,將具有同I板相同的速度u而隨之移動,緊靠Ⅱ板的液體層則不動,但中間各層液體由於其質點間的內摩擦力作用,層與層之間互相影響,相對滑動。流速較快的液體層,對相鄰流速較慢的液體層,有一個加速作用,流速較慢的液體層,對相鄰流速較快的液體層,有一個減速的作用,在流速不同的液體層之間,黏性引起的內摩擦力是成對出現的。

經過實驗得知,兩平板間各層液體的速度變化如圖2-1中所示,各層間產生的內摩擦力F,與接觸面積A,相對速度差du成正比,而與垂直距離如成反比,即FoCAdu/dy。如乘以比例常數,則有:

式(2—4)和式(2—5)中的du/dy稱為速度梯度,即速度在垂直於該速度方向上的變化率。
2.1.2.2動力黏度
式(2—4)和式(2—5)中的比例係數u,它代表著液體的一種物理性質——黏性,稱為絕對黏度或動力黏度。它表示兩層相距1m,具有相對速度1m/s的相對滑動的液體,在其1m2的接觸面上所發生的內摩擦力的大小,其單位為N·s/m2。
2.1.2.3運動黏
在實際套用中,常常運用動力黏度與密度的比值,即運動黏度,來表示液體運動黏度的大小。運動黏度用v表示,則:
v=u/p(2—6)
液壓油的牌號一般都以運動黏度,的10-6運動黏度值來表示。比如20號機械油,指的就是這種油在50C時運動黏度的平均值20×10-6m2/s。
2.1.2.4相對黏度(條件黏度)
由於液體的動力黏度和運動黏度直接測量比較困難,因此,在工程上常採用另一種可用儀器直接測量的黏度表示方法,即相對黏度。各國採用的相對黏度的單位有所不同。我國同歐洲一些國家採用恩氏黏度'E。
恩氏黏度的測定方法是利用恩氏黏度計。在一定溫度下,將200mL的被測液體從恩氏黏度汁流出所需時間t與同體積20℃下的蒸餾水從該恩氏黏度計中流出所需時間tB之比稱為恩氏黏度,用符號'E表示:
'E=t/tB(2、7)
一般均以50℃為測量時的標準溫度,符號為'E50。從上式看出,恩氏黏度只是一個比值,沒有因次。

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