資料介紹
文獻[1-4]是國內外流體力學名著,它們從應用數學角度出發,運用數學分析、矢量分析、張量分析等數學工具,經過嚴密的推導,建立起流體運動的基本方程(組)。可惜,這類嚴密有余,直觀不足的流體力學名著,對國內的液壓工程師來說,并不那么容易讀懂。文獻[5-6]是專為機械類流體傳動與控制專業編寫的,可謂是“液壓流體力學”,它們簡化了理論推導,運用流體力學的基本理論,如帕斯卡定律、連續方程、伯努利方程、歐拉方程,解析液壓技術諸如小孔出流、縫隙流動、管道流動、靜壓支承等實際問題。但據筆者有限的見聞,仍有許多液壓工程師覺得“液壓流體力學”過于抽象,甚至認為流體力學理論本身自相矛盾。文獻[7]采用壓降圖表達和分析液壓回路,壓降圖清晰直觀地反映了液壓回路各部分的壓降過程,在國內液壓文獻屬于首創。但筆者希望,讀者不要產生“在液壓系統中,壓力是階梯式變化的” 誤解,事實上,只要流體在空間上連續分布,那么,壓力就是坐標的連續函數。的確,流體力學比固體力學更抽象,幸運的是,對液壓工程師來說,讀不懂那些繁瑣的數學公式并不妨礙其成為一個優秀的工程師。筆者認為,能運用最簡單的原理解決復雜的問是能力的體現。正如張海平先生所說[10]:要學習基礎理論與技術,不要把那些故弄玄虛、銀樣蠟槍頭的東西當作高深理論來崇拜。美籍華人,生物力學奠基者馮元楨先生也有過類似的說法:“切莫因為牛頓定律,能量守恒定律盡人皆知而掉以輕心,再沒有什么比學習普遍原理并隨時應用它們更有價值、更有實效了”。
流體壓力是如何產生的?回答流體壓力是如何產生的問題之前,先看一個簡單的例子。如圖 1,其中(a)彈簧自由放置,如果忽略彈簧自重,則彈簧處于自由狀態,彈簧沒有彈力。若在彈簧上面放置一重物 G,如(b)所示,由力平衡原理,彈簧彈力為:
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