可壓縮性

液體的可壓縮性

液體受壓力的作用而使體積發生變化的性質稱為液體的可壓縮性。體積為V的液體，當壓力的變化量為△P時，體積的絕對變化量為△V，液體在單位壓力變化下的體積相對變化為:

式中，k—液體的壓縮係數。

由於壓力增大時液體的體積減小，因此上式的右邊必須加一負號，以使k值為正。液體的壓縮係數的倒數稱為液體的體積彈性模量，簡稱體積模量，用K表示。即：

體積彈性模量K表示液體產生單位體積相對變化量時所需要的壓力增量。在使用中，可用K值來說明液體抗壓縮能力的大小。一般礦油型液壓油的體積彈性模量K=（1.2~2）×

MPa。它的可壓縮性是鋼的100~50倍。但在實際使用中，由於在液體內不可避免的會混入空氣等原因，其抗壓縮能力顯著降低，這會影響液壓系統的工作性能。因此，在有較高要求或壓力較大的液壓系統中，應儘量減少油液中混入的氣體及其他易揮發（如煤油、汽油等）的含量。由於油液中的氣體難以完全排除，在工程計算中常取液壓油的體積彈性模量為K=0.7×

MPa左右。

氣體的可壓縮性

流體的可壓縮性也可以通過定義可壓係數k來表達：

式中，V為流體控制單元體積；p為控制單元周邊對其的壓力。可壓縮係數τ根據壓縮過程中的情況可定義為等溫可壓係數與等熵可壓係數。

可壓係數k為流體的重要特性。一般地，液體的可壓係數非常小，如常壓下水的等溫可壓係數為5×

Pa，而氣體則為

Pa，比水大4個數量級以上。對於單位質量的流體，則V變為比容，而密度ρ=1/V，因此上式變為：

式中，density=ρ，因此，當流體收到外力dp 時，其相應的體積變化為dρ=ρτdp。流體因受力而產生流動時，會使其壓力發生變化。特別對於高速流，壓力梯度變化較大。對於液體而言，其密度變化較小，但氣體的密度則較大。因此，液體較高的壓力梯度在密度變化不大的情況下會產生告訴流動，此類流動嘗視為不可壓流動，而氣體因為τ較大，較大的壓力梯度則可導緻密度的變化，同時產生大速度流動，此類流動則視為可壓流動。