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大家好,我是宗风,今天给大家分享的是空气的物理性质相关知识,因为在气压传动与控制系统中,工作介质是压缩空气,所以需要对空气的物理性质进行必要的介绍。

1.空气的组成

在地球表面存在一个大气层。大气层的重量压在海平面上,在单位面积上所受的力称为

“大气压力”。把高于大气压力的压力称为“空气压”。自然界的空气是由若干种气体混合而成的,在城市和工厂区,由于烟雾及汽车排气,大气中还含有二氧化硫、亚硝酸、碳氢化合物等。空气里含有少量水蒸气。含有水蒸气的空气称为湿空气,完全不含水蒸气的空气叫干空气。

下面我整理了一下地表附近空气的组成:

2.空气的基本状态参数

(1)密度p和质量体积

单位体积内所含气体的质量称为密度,用p表示,单位为kg/m3。

密度的倒数称为质量体积,用v表示,v=1/p。它表示单位质量的气体所占有的体积,

单位为m3/kg。

(2)压力p

压力是由于气体分子热运动而互相碰撞,在容器的单位面积上产生的力的统计平均值,

用p表示。压力的法定计量单位是Pa,较大的压力单位用kPa(1kPa=1×10^3Pa)或MPa(1MPa=1×10^6Pa)。

下面我收集了一份压力单位的换算表:

绝对压力:以绝对真空作为起点的压力值。一般需在表示绝对压力的符号的右下角标注

“ABS”,即PABS。表压力:高出当地大气压的压力值。在当地大气环境下,由压力表测得的压力值即为表压力。表示表压力的符号,一般不作标注,必要时可在其右下角标注“e”,即pe。

真空度:低于当地大气压力的压力值。

真空压力:绝对压力与大气压力之差。真空压

力在数值上与真空度相同,但应在其数值前加负号。

绝对压力、表压力和真空度的相互关系图在下面

在工程计算中,常将当地大气压力用标准大气

压力代替,即令pa=101325Pa。

3.压缩性

一定质量的静止气体,由于压力改变而导致气体所占容积发生变化的现象,称为气体的

压缩性。由于气体比液体容易压缩,故液体常被当作不可压缩流体,而气体常被称为可压缩

流体。气体容易压缩,有利于气体的贮存,但难以实现气缸的平稳运动和低速运动。

4.粘性

流体的粘性是指流体具有抗拒流动的性质。实际气体都具有粘性,由于气体具有粘性,

才导致在它流动时的能量损失。

流体的粘性用动力粘度u来表示,其法定计量单位是Pa·s。由表可见,温度对空气粘度的影响不大。气体比液体的动力粘度小得

多。譬如20℃时,空气的u=18.1×10-6Pa·s,而某液压油的u=5×10-2Pa·s。因此,

在管道内流动速度相同的条件下,液压油的流动损失比空气的流动损失大得多。流体的粘性

也可用运动粘度来表示,其法定计量单位为mm2/s。国外产品说明书常用厘斯(cSt),

1cSt=10^-6mm2/s。

空气的动力粘度

没有粘性的气体称为理想气体(ideal gas)。在自然界中,理想气体是不存在的。当气

体的粘性较小,沿气体流动方向的法线方向的速度变化也不大时,由于粘性产生的粘性力与

流体所受的其他作用力(如压差力)相比可以忽略,这时的气体便可当作理想气体。由于

忽略了粘性的作用,使解题大为简化,并可得到基本正确的结果。必要时粘性力的作用,可

对计算结果作必要的修正来解决。故研究理想气体的流动,具有重要的实用价值。

5.标准状态和基准状态

标准状态:指温度为20℃、相对湿度为65%、压力为0.1MPa时的空气的状态。在标

准状态下,空气的密度p=1.185kg/m3。按国际标准IS08778,标准状态下的单位后面可标

注“(ANR)”。

如标准状态下的空气流量是30m3/h,可写成30m2/h(ANR)。过去曾表示成30Nm3/h。

基准状态:指温度为0℃、压力为101.3kPa的干空气的状态。基准状态下空气的密度p=1.293kg/m3。

今天就给大家分享到这里,希望大家能够喜欢,如果有问题也可以私信我或者留言,喜欢的朋友可以点赞关注转发给宗风一点支持。谢谢!

(今完)

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