第八章 气压传动基础（课件）- 高一《液压与气压传动》同步教学 （机工版· 2015）

液压与气压传动 第 2 页 目录 第八章 气压传动基础 空气的物理性质主要有哪些？怎样衡量压缩空气的质量等级？ 什么是等压过程？什么是等容过程？什么是等温过程？ 主要内容 关键词 气压传动；空气；物理性质；气体状态方程。 第 3页 过渡页 实例应用 气压传动是以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号的系统。它由4部分元件组成：动力元件（气源装置）、辅助元件、控制元件和执行元件。简单的气压系统如图8-1所示。 图8-1 气压传动系统 第 3页 过渡页 大气中的空气主要是由氮、氧、氩、二氧化碳、水蒸气及其他一些气体混合组成的。含有水蒸气的空气为湿空气，不含有水蒸气的空气为干空气。大气中的空气基本上都是湿空气。在距地面20 km以内，空气组成几乎相同。在基准状态下（0℃，绝对压力为101 325 Pa，相对湿度为0），地面附近的干空气的组成如表8-1所示。 第一节 空气的物理性质 一、 空气的组成成分 表8-1 空气的组成 空气的主要组成 N2 O2 Ar CO2 备 注 质量组成% 75.5 23.1 1.28 0.045 其他气体约占0.075 容积组成% 78.08 20.95 0.93 0.03 相对分子质量 28 32 40 44 空气中氮气所占比例最大，由于氮气的化学性质不活泼，具有稳定性，不会自燃，所以空气作为工作介质可以用在易燃、易爆场所。 第 页 第八章 气压传动基础 第一节 空气的物理性质 二、 空气的物理性质 1 空气密度 单位体积空气的质量，称为空气的密度 𝜌（kg/m3），其公式为 （8-1） 式中， 𝜌——空气密度； m——空气的质量； V——空气的体积。 气体密度与气体压力和温度有关，压力增加，密度增加；而温度上升，密度减少。在基准状态下，干空气的密度为1.293 kg/m3。 第 页 第八章 气压传动基础 第一节 空气的物理性质 在温度t（℃）、压力（MPa）下的干空气的密度可用下式计算 （8-2） 式中， 𝜌0——基准状态下的干空气密度； p ——绝对压力； 𝜌 ——干空气的密度； t ——温度，（ 237+t）为绝对温度（K）。 第 页 第八章 气压传动基础 第一节 空气的物理性质 湿空气的密度可用下式计算 （8-3） 式中， ——湿空气的密度； p ——湿空气的全压力； ϕ ——空气的相对湿度； pb ——温度为t℃时饱和空气中水蒸气的分压力。 第 页 第八章 气压传动基础 第一节 空气的物理性质 空气在流动过程中产生的内摩擦阻力的性质称为空气的黏性，用黏度表示其大小。空气的黏度受压力的影响很小，一般可忽略不计。随温度的升高，空气分子热运动加剧，因此，空气的黏度随温度的升高而略有增加。黏度随温度的变化关系如表8-2所示。 2 空气的黏性 表8-2 空气的运动黏度随温度的变化值（压力为0.1 MPa） t/℃ 0 5 10 20 30 40 60 80 100 /（10-4m2/s） 0.133 0.142 0.147 0.157 0.166 0.176 0.196 0.21 0.238 第 页 第八章 气压传动基础 第一节 空气的物理性质 3 空气的压缩性和膨胀性 气体与液