液压油物性计算器
含气/汽蚀四工况判定、有效体积模量塌陷定量、压力扫描表：液压系统刚度分析的物性依据
适用场景
液压油的密度、体积模量、粘度不是常数——含气量与局部压力稍微变化， 有效物性就会显著偏离手册值。本计算器按 Siemens Simcenter Amesim《HYD Advanced Fluid Properties》（TB117，© 2021 Siemens，公开技术文档）逐条转录的模型计算含气/汽蚀混合流体的有效密度、有效体积模量、混合粘度与空隙率，式号在计算过程里逐步标注。 适用于液压系统刚度与响应估算、泵吸油管路设计、油液含气故障分析，以及 AMESim/液压仿真前的物性准备。
模型以三个阈值压力（Psat 饱和压力、PHvap/PLvap 汽化起止压力）把工况分四区：Case 1 气体全溶、Case 2 部分游离（气穴）、Case 3 部分汽化（汽蚀）、Case 4 全部汽化。 游离气泡的体积模量是 Γ·P（大气压下约 0.14 MPa），比液体低四个数量级—— 所以 Case 2 开始有效模量急剧塌陷：样例 −0.3 bar 表压吸油口，1.6 GPa 塌到 41.05 MPa（保持率 2.57%）。
会员计算按完整链出结果：四工况自动判定（θ/φ 光滑多项式，TB117 §8.3/§8.4）、全物性输出（密度/模量/粘度/空隙率 + 三相体积）、压力扫描表（覆盖 Case 1~4，直接读出回到全溶区需要的压力裕度）、6 行校核表（模量保持率、空隙率、汽蚀区判定，不达标带整改建议）。 全部物性输入为设计输入，默认值为工程惯例演示量级，非任何牌号液压油的厂商数据。
含气/汽蚀四工况物性计算：TB117 模型逐条转录，有效模量塌陷定量 + 压力扫描表 + 校核整改建议，液压系统刚度分析的物性依据。
工况条件
油液基础物性
含气与汽化参数
四工况划分的三个阈值压力（绝压）——默认值是演示量级，正式设计按油品资料填
气相物性
什么是含气量 x？0.5% 算多吗？
含气量 x 是参考状态（大气压、273.15 K）下游离+溶解气体积与总体积之比（TB117 Eq 3-1），是体积比参数。新油通常含 6%~10% 的溶解空气（常温常压下矿物油按 Henry 定律的溶解量级），运行中的液压系统总含气量常见 0.1%~2%。0.5% 是偏干净系统的典型量级。注意 TB117 明确零含气在工程上不现实，计算时 x 不应低于 0.0001%——把含气量当 0 处理会严重高估系统刚度。
为什么含一点气，油就「变软」了？体积模量塌陷有多厉害？
纯液体的体积模量约 1.4~1.8 GPa（工程惯例量级），而气体的体积模量是 Γ·P——大气压下只有约 0.14 MPa，差四个数量级。混合物受压缩时，压力变化几乎全部由气泡体积变化吸收，有效模量被游离气体主导：本工具样例（−0.3 bar 表压、含气 0.5%）有效模量从 1.6 GPa 塌到 41.05 MPa，保持率仅 2.57%。体积模量直接决定液压系统的刚度、固有频率与响应速度——「系统发肉、执行器爬行、伺服不稳」最常见的物性根因就是游离气体。压力越低气泡体积越大，塌陷越狠，所以吸油口负压区是全系统最软的一段。
四工况（Case 1~4）是怎么划分的？工程上各意味着什么？
按 TB117 §6 以三个阈值压力划分：P > Psat（饱和压力）气体全部溶解，物性接近纯液体；PHvap < P < Psat 部分气体析出成游离气泡（气穴区），有效模量开始塌陷；PLvap < P < PHvap 气体全析出且液体部分汽化（汽蚀区），密度与模量跳水；P < PLvap 全部汽化，流体变成气相。工程含义：Case 1 是设计目标区；Case 2 常见于泵吸油口、快速回油腔，表现为响应变软；Case 3/4 会造成泵与元件汽蚀损伤，不允许运行——本工具对 Case 3/4 直接判 FAIL。
Psat、PHvap、PLvap 三个阈值压力怎么取？
Psat（饱和压力）是气体全部溶解的最低压力：慢速系统（气体有充分时间溶解/析出，达到 Henry 定律平衡）取大气压量级（TB117 §3.1.2）；快速交变系统（喷油、制动，气体来不及溶解）应取高——因为高压下气体没来得及溶进去就被带回低压区析出。PHvap/PLvap 是汽化开始与完成的两个压力，界定汽蚀区宽度，与油品馏程和温度有关，正式设计应按油品技术资料或试验数据填写。本工具默认值（101.325 / 30 / 1 kPa 绝压）是演示量级，不是任何牌号液压油的实测数据。
气穴（gaseous cavitation）和汽蚀（vaporous cavitation）有什么区别？
气穴是溶解在油里的空气因压力降低而析出形成的气泡（Case 2）——气泡在压力回升时重新溶解，过程相对温和，但会让油变软、执行器爬行；汽蚀是液体本身汽化形成的蒸汽空泡（Case 3/4）——空泡在高压区溃灭时产生局部射流与冲击，造成泵和元件表面点蚀、噪声与振动，是真损伤。两者经常同时发生：压力从 Case 1 降到 Case 2 先析出空气，继续降到 Case 3 才开始汽化。本工具把两个过程分开建模：θ 描述空气析出程度，φ 描述液体汽化程度。
模型里温度起什么作用？为什么改温度密度几乎不变？
TB117 的 elementary/线性模量口径下，液体密度不随温度变化（§7.1 明确的模型口径），温度只经气体状态方程影响游离空气与蒸汽的体积（(T/T0) 因子）。所以改温度时纯液体密度不变、含气工况的有效密度和空隙率略有变化——这不是工具遗漏。需要液体密度的温度修正时，正确做法是按工作温度下的实测密度直接改填「液体参考密度」。油温对粘度的影响同样要用户按工作温度实测值填粘度，模型不做粘度-温度换算。
液压油物性与系统刚度相关工程知识
含气量、有效体积模量与气穴汽蚀
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