液壓馬達(dá)之流體力學(xué)

流體靜力學(xué)

1.牛頓內(nèi)摩擦定律：Ff=μA*du/dy；
      切應(yīng)力τ=F/A=μ*du/dy；v=μ/ρ；v是運(yùn)動粘度，μ是動力粘度；顯然當(dāng)y越小，F(xiàn)越大，假如是個圓管，管壁上F最大，對應(yīng)的流速最小。

2.流體的總壓力：F=ρg*hc*A=Pc*A；

hc是作用面的形心處深度，A是沿F方向的平面投影面積，需要注意的是力的作用點(diǎn)在2/3h處。

流體運(yùn)動學(xué)

1.跡線微分方程：dx/ux=dy/uy=dz/uz=dt；（恒定流時時變加速度為0）

流線微分方程：dx/ux=dy/uy=dz/uz；（均勻流時位變加速度為0）

2.斷面平均流速：U=Q/A；

3.連續(xù)性方程：A1U1+A2U2=A3U3；相當(dāng)于流量不變。

                     ?Ux/?x+?Uy/?y+?Uz/?z=0。

流體動力學(xué)

1.能量守恒：
        伯努力方程(不考慮水泵揚(yáng)程和動壓頭修正系數(shù))：
        Z1+P1/ρg+U12/2g= Z2+P2/ρg+U22/2g+hw
        水頭損失hw=沿程損失hf+局部損失hj；
        其中hf=λ*l/d*U2/2g；hj=ξ*U2/2g
        對于λ：
        層流時（雷諾數(shù)Re＜2000認(rèn)為是層流，＞2000認(rèn)為是湍流Re=dρU/μ）,λ=f(Re)=64/Re；湍流臨界區(qū)、光滑區(qū)λ與Re有關(guān)；湍流過渡區(qū)λ與Re、粗糙度K/d有關(guān)；湍流粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）λ與K/d有關(guān)。
       對于ξ：
       是由邊界層分離產(chǎn)生的漩渦造成，可以記一個：出口無限大時，ξ=1；入口無限大時，ξ=0.5。
     
       2.動量守恒：
       設(shè)t=1，則Q=V*t=V，則有：m（U2-U1）=ρQ（U2-U1）。
       

水力計算

1.孔口自由出流：U=φ√2gH0；φ=0.97-0.98。作用水頭H0是水位1到孔。Q=μA√2gH0；μ=0.6。  
      2.孔口淹沒出流：U=φ√2gH0；φ=0.97-0.98。作用水頭H0是水位1到水位2。
      3.管嘴恒定出流：U=φ√2gH0；Q=μA√2gH0；φ=μ=0.82。
      4.短管水力計算：U=1/√（1+λ*l/d*+總 ξ）*√2gH0。
      5.長管水力計算：H=SQ2，S=8*（λ*l/d*+總 ξ）/π^2*d^4*g。
      6.復(fù)雜長管水力計算：串聯(lián)時，S總=S1+S2+......，此時Q1=Q2=......；并聯(lián)時，1/√S總=1/√S1+1/√S2+......
      7.明渠恒定流：U=C√RJ；C =1/n*R^1/6；水力半徑R=A/X。Q=K√J。水力最優(yōu)斷面在以下情況時取得：當(dāng)斷面為矩形時，b=2h取得；當(dāng)斷面為圓時，半圓時取得；當(dāng)斷面為梯形時，b/h=2*(√1+m2-m)時取得。
      8.滲流：U=KJ；集水廊道單側(cè)單寬：q=K(H2-h2)/2L。
      除此之外，還有一些井的公式，太多也記不住。水力計算公式太多，雖然可以用伯努力方程去推，但是考試時也沒這個時間去推導(dǎo)，作為學(xué)電的咱看點(diǎn)簡單常用的，知道一些概念就好。

相似原理

這里重點(diǎn)了解動力相似：

1.管流用雷諾準(zhǔn)數(shù)，Re=dρU/μ；
      2.明渠流、閘流用弗勞德準(zhǔn)數(shù)，F(xiàn)r=U/√gL；

3.孔口淹沒出流用歐拉準(zhǔn)數(shù)，Eu=△P/ρU2。