第一章 工作介质及液压流体力学基础
一、填空题：
1、液体流动时分子间的 要阻 止分子 而产 生的一种 ， 这种现象叫液体
的粘性。
2、理想液体作定常流动时，液流中任意截面处流体的 由 、
与 组成，三者之间可以互相 ，但
为一定值。
3、液体的流动状态由 来判断，流态分为 和 。
4、绝对压力等于大气压力 ，真空度等于大气压力 。
5、液压油 (机械油 )的牌号是用 表示的。 N32 表示 。
6、液压系统中的压力损失分为两类，一类是 ，另一类是 。
7、液体的粘性是由分子间的相互运动而产生的一种 引起的。
8、绝对压力等于大气压力 ，真空度等于大气压力 。
9、根据流体 力学中的帕 斯卡定律可 知：输出端 力和输入端 力之比等于 ； 又根据连续 性方 程 可
知：输入的位移和速度与活塞面积 。
10、表压力是指 ，负表压力是指 。
二、简答题：
1、普通液压油与抗磨液压油有什么区别？
2、什么是液体的粘性 ?常用的粘度表示方法有哪几种，并分别叙述其粘度单位。
3、压力的定义是什么 ?静压力有哪些特性 ?压力是如何传递的 ?
4、什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度 ?它们之间的关系是什么 ?
5、为 什么说 液压系统 的 工作压力 决 定于外负 载 ?液压缸有 效 面积一定 时 ，其活塞 运 动速度由 什 么 来
决定 ?
6、连续性方程的物理意义是什么 ?如何表达？
7、伯努利方程该方程的理论式与实际式有何区别 ?
8、什么是层流 ?什么是紊流 ?液压系统中液体的流动希望保持层流状态，为什么 ?
9、管路中的压力损失有哪几种 ?分别受哪些因素影响 ?
10、什么是气穴和气蚀 ?它们有什么危害 ?
三、分析计算：
1、有 200 cm3 的液压油， 在 50 ℃时 流过恩氏粘度计的时间 t1=153s ； 同体积的蒸馏水在 20 ℃时
流过的时间 t2 ＝ 51 年 代 。 该油的恩氏粘度
o
E 50 ， 运动粘 度 ν,动力粘 度 μ 各为多 少 ? 油液的 新、 旧
牌号各为什么 ?
解： 3
51
153
2
1
50
==
t
t
E ＝
o
( )cstEE 12.213/64.830.8/64.80.8
5050
=?×=?=
oo
v
( )cpv 19109001012.21
36
=×××=?=
?
ρμ
旧牌号 20 ；新牌号 N32
2、某液压油的运动粘度为 20cSt，其密度 ρ =900kg／ m3，求其动力粘度和恩氏粘度各为多少 ?
解： ( )cpv 18109001020
36
=×××=?=
?
ρμ
由
tt
EEv
oo
/64.80.8 ?=
导出 8 064.80. =??
tt
EvE
oo
( )
16
2620
42
64.8842020
2
±
=
×
?××?±
=
t
E
o
（舍去） 875.2
1
=
t
E
o
375.0
2
?=
t
E
o
3、 如图所示 直径为 d ， 重量为 G 的 柱塞浸没在液体中， 并在 F 力
作用下处于静止状态。 若液体的密度为 ρ， 柱塞浸入深度为 h ， 试确定
液体在测压管内上升的高度 x 。
解：解：设柱塞侵入深度 h 处为等压面，即有
()xhg
d
GF
+=
+
ρ
π
2
4
1
导出
()
h
dg
GF
x ?
+
=
2
4
πρ
4、在题图 1-12 所示的阀 上，如果流过的流量为 1个 × 105 cm3 ／最小，开口量为 2 mm ，阀 芯
直径为 30 mm ，液流流过开口时的角度 θ＝ 69 °，问阀芯受到的轴向液动力是多少 ?
解：
图 1-12 动量方程示意图
( )smcmq /1067.160/1010min/10
336535 ??
×=×==
( )
2433
10885.11030102 mA
???
×=××××= π
smAqv /842.810885.1/1067.1/
43
=××==
??
111
cos θβρ vqF =
取
( )NF 753.469cos842.81067.19001
3
1
=××××=∴=
? o
，β
5、圆柱形滑 阀如图所示。已知阀芯直径 d=20 mm ，进口
油压 p1=9.8 MPa ， 出口 油压 p2=9.5 MPa ， 油液 密度 ρ =900 kg
／ m3 ，阀口流量系数 C=0.62 。求通过阀口的流量。
解：
( )
2433
1026.11021020 mA
x
???
×=××××= π
() ()
min/12072
105.98.9
900
2
1026.162.0
2
64
L
pACq
x
=
=×?×××=
???=
?
ρ
/012.2
3
sm
6、如图所示 ，油管水平放置， 1 l 的断面和 2-2 断面处的直 径为 d1,d2 ，液体在管路内作连续流
动，若不考虑管路内能量损失。
(1) 断面 1-1 、 2-2 处哪一点压力高 ?为什么 ?
(2)若管路内通过的流量为 q ，试求断面 1-1 和 2-2 两处的压力差 ? p 。
解： （ 1）用 1－ 1 和 2－ 2 截面列伯努利方程
Q
21
hh =
其连续性方程为：
2211
vAvA =
Q
21
AA <
21
Vv >∴
代入伯努利方程得出 ，即 2－ 2 处的压力高
12
pp >
（ 2）
2
2
2
2
1
2
1
1
44
4
1
d
q
v
d
q
d
q
A
q
v
ππ
π
==== ，
代入伯努利方程得出
g
vv
g
pp
2
2
2
2
121
?
=
?
ρ
( )
?
?
?
?
?
?
?
?
?=
?
=?=?
4
2
4
1
2
22
2
2
1
12
118
2 dd
g
g
vvg
ppp
π
ρρ
7、已知管子 内径 d =20mm，液体的流 速 υ =5.3m／ s，液体运动粘度 v=0.4cm2／ s，求液流的雷诺数
和流态。
解： 23202650
104.0
02.03.54
4
=>=
×
×
==
?
ece
R
V
vd
R
所以流态为紊流
8、 有一光滑 的圆管， 内径 8 mm ，有 N32 号机 械油 (40 ) ℃， 流过流量 q ＝ 30 L ／最小， 问流
动状态如何 ?若流量不变，管径为何值时流态可为层流 ?
解： N32 机械油 40℃时 smcst /103232
26?
×==ν
sm
A
q
/95.9
004.060
1030
2
3
=
÷×
×
==
?
π
υ
（ 1） 232052650.2487
1032
08.095.94
6
=>=
×
×
==
?
ece
R
V
vd
R
所以流态为紊流
（ 2）
q
vAR
V
vR
Rd
ee
44
2
4
2
2
×
===
q
dvR
d
e
44
2
2
×
=
π
=
()
()舍去0
2.170172.0
0008.0466.0
0008.0466.0
103223202
60
103016
2
1
2
26
3
=
==∴
=?
=?
×××=
××
?
?
d
mmmd
dd
dd
d
d
π
管径为 17.2 mm 时流态可为层流。
9、如图所示 ，当阀门关闭时压力表读数为 0.25 MPa ，阀门 打开时压力表读数为 0.06 MPa ，如果
d=12 mm ， ρ =900 kg ／ m3 ，不计液体流动时的能量损失，求阀门打开时的液体流量 q 。
解：用Ⅰ－Ⅰ和Ⅱ－Ⅱ截面列伯努利方程
Q v
21
hh = 0
1
=
g
v
g
p
g
p
2
2
21
+=∴
ρρ
()
smv /55.20
81.9900
1006.025.0
81.92
6
=
×
×?
××=∴
min/4.139/1032.2
012.0
4
1
55.20
33
2
Lsm
vAq
=×=
××==
?
π
