流量特性復(fù)習(xí)題課件

流態(tài)，雷諾數(shù)雷諾實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動(dòng)時(shí)存在兩種流動(dòng)狀態(tài)。層流——粘性力起主導(dǎo)作用紊流——慣性力起主導(dǎo)作用液體的流動(dòng)狀態(tài)用雷諾數(shù)來(lái)判斷。雷諾數(shù)——Re=vd/υ，v為管內(nèi)的平均流速d為管道內(nèi)徑υ為液體的運(yùn)動(dòng)粘度雷諾數(shù)為無(wú)量綱數(shù)。如果液流的雷諾數(shù)相同，它的流動(dòng)狀態(tài)亦相同。一般以液體由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯睦字Z數(shù)作為判斷液體流態(tài)的依據(jù)，稱(chēng)為臨界雷諾數(shù)，記為Recr。當(dāng)Re＜Recr，為層流；當(dāng)Re＞Recr，為紊流。常見(jiàn)液流管道的臨界雷諾數(shù)見(jiàn)書(shū)中表格。沿程壓力損失

液體在等直徑管中流動(dòng)時(shí)因摩擦而產(chǎn)生的損失，稱(chēng)為沿程壓力損失。因液體的流動(dòng)狀態(tài)不同沿程壓力損失的計(jì)算有所區(qū)別。層流時(shí)的沿程壓力損失：通流截面上的流速在半徑方向按拋物線(xiàn)規(guī)律分布。通過(guò)管道的流量

q=（πd4/128μl）Δp管道內(nèi)的平均流速v=(d2/32μl)Δp

沿程壓力損失Δpλ=（64/Re)(l/d)ρv2/2=λ（l/d）ρv2/2λ為沿程阻力系數(shù)，實(shí)際計(jì)算時(shí)對(duì)金屬管取λ=75/Re。紊流時(shí)的沿程壓力損失：

Δpλ=λ（l/d）ρv2/2λ除了與雷諾數(shù)有關(guān)外，還與管道的粗糙度有關(guān)。λ=f（Re，Δ/d），Δ為管壁的絕對(duì)粗糙度，Δ/d為相對(duì)粗糙度?？卓诹鲃?dòng)在液壓元件特別是液壓控制閥中，對(duì)液流壓力、流量及方向的控制通常是通過(guò)特定的孔口來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它們對(duì)液流形成阻力，使其產(chǎn)生壓力降，其作用類(lèi)似電阻，稱(chēng)其為液阻?！翱卓诹鲃?dòng)”主要介紹孔口的流量公式及液阻特性。薄壁小孔當(dāng)長(zhǎng)徑比l/d≤0.5時(shí)稱(chēng)為薄壁小孔，一般孔口邊緣都做成刃口形式。當(dāng)液流經(jīng)過(guò)管道由小孔流出時(shí)，由于液體慣性作用，使通過(guò)小孔后的液流形成一個(gè)收縮斷面，然后再擴(kuò)散，這一收縮和擴(kuò)散過(guò)程產(chǎn)生很大的能量損失。對(duì)孔前、孔后通道斷面1－1、2－2列伯努利方程，其中的壓力損失包括突然收縮和突然擴(kuò)大兩項(xiàng)損失。

薄壁小孔液流

經(jīng)整理得到流經(jīng)薄壁小孔流量q=CdAo（2Δp/ρ）1/2

A0—小孔截面積；Cd—流量系數(shù)，Cd=CvCc

Cv稱(chēng)為速度系數(shù)；Cc稱(chēng)為截面收縮系數(shù)。流量系數(shù)Cd的大小一般由實(shí)驗(yàn)確定，在液流完全收縮的情況下，當(dāng)Re>105時(shí)，可以認(rèn)為是不變的常數(shù)，計(jì)算時(shí)按Cd=0.60~0.61選取薄壁小孔因沿程阻力損失小，q對(duì)油溫變化不敏感，因此多被用作調(diào)節(jié)流量的節(jié)流器?；y閥口滑閥閥口可視為薄壁小孔，流經(jīng)閥口的流量為q＝CdπDxv(2Δp/ρ)1/2式中Cd－流量系數(shù)，根據(jù)雷諾數(shù)查圖1－20

D－滑閥閥芯臺(tái)肩直徑

xv－閥口開(kāi)度，xv＝2～4mm錐閥閥口錐閥閥口與薄壁小孔類(lèi)似，流經(jīng)閥口的流量為q＝Cdπdmxvsinα(2Δp/ρ)1/2

式中Cd－流量系數(shù)，根據(jù)雷諾數(shù)查圖1－22dm－閥座孔直徑

xv－閥芯抬起高度

α－閥芯半錐角縫隙流動(dòng)

通過(guò)平板縫隙的流量q=bh

3Δp/12μl±u

obh/2在壓差作用下，流量q與縫隙值h的三次方成正比，這說(shuō)明液壓元件內(nèi)縫隙的大小對(duì)泄漏量的影響非常大。

平板縫隙兩平行平板縫隙間充滿(mǎn)液體時(shí)，壓差作用會(huì)使液體產(chǎn)生流動(dòng)（壓差流動(dòng)）；兩平板相對(duì)運(yùn)動(dòng)也會(huì)使液體產(chǎn)生流動(dòng)（剪切流動(dòng)）。環(huán)形縫隙通過(guò)同心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式：

q=（πdh

3/12μl）Δp±πdh

uo/2

當(dāng)圓柱體移動(dòng)方向和壓差方向相同時(shí)取正號(hào)，方向相反時(shí)取負(fù)號(hào)。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的圓柱體與孔之間的間隙為圓柱環(huán)形間隙。根據(jù)兩者是否同心又分為同心圓柱環(huán)形間隙和偏心環(huán)形間隙。通過(guò)其間的流量也包括壓差流動(dòng)流量和剪切流動(dòng)流量。設(shè)圓柱體直徑為d，縫隙值為h，縫隙長(zhǎng)度為l。

設(shè)內(nèi)外圓的偏心量為e，流經(jīng)偏心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式：

q=（πd

ho3/12μl）Δp（1+1.5ε2）式中ho為內(nèi)外圓同心時(shí)半徑方向的縫隙值

ε為相對(duì)偏心率，ε＝e/ho當(dāng)偏心量e=ho，

即ε＝1

時(shí)（最大偏心狀態(tài)），其通過(guò)的流量是同心環(huán)形間隙流量的2.5倍。因此在液壓元件中應(yīng)盡量使配合零件同心。液壓卡緊現(xiàn)象倒錐的液壓側(cè)向力使偏心距加大，當(dāng)液壓側(cè)向力足夠大時(shí)，閥芯將緊貼孔的壁面，產(chǎn)生所謂液壓卡緊現(xiàn)象；而順錐的液壓側(cè)向力則力圖使偏心距減小，不會(huì)出現(xiàn)液壓卡緊現(xiàn)象。為減少液壓側(cè)向力，一般在閥芯或柱塞的圓柱面開(kāi)徑向均壓槽，使槽內(nèi)液體壓力在圓周方向處處相等，槽深和寬為0.3～1.0mm。液壓沖擊液壓沖擊——因某些原因液體壓力在一瞬間會(huì)突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱(chēng)為液壓沖擊。瞬間壓力沖擊不僅引起振動(dòng)和噪聲，而且會(huì)損壞密封裝置、管道、元件，造成設(shè)備事故。液壓沖擊的類(lèi)型管道閥門(mén)突然關(guān)閉時(shí)的液壓沖擊運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的液壓沖擊減少液壓沖擊的措施：延長(zhǎng)閥門(mén)關(guān)閉和運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)換向的時(shí)間。限制管道流速及運(yùn)動(dòng)部件的速度。適當(dāng)增大管徑，以減小沖擊波的傳播速度。盡量縮短管道長(zhǎng)度，減小壓力波的傳播時(shí)間。用橡膠軟管或設(shè)置蓄能器吸收沖擊的能量。減少氣穴現(xiàn)象的措施

1、減小閥孔前后的壓力降，一般使壓力比p1/p2＜3.5。

2、盡量降低泵的吸油高度，減少吸油管道阻力。

3、各元件聯(lián)接處要密封可靠，防止空氣進(jìn)入。

4、增強(qiáng)容易產(chǎn)生氣蝕的元件的機(jī)械強(qiáng)度。

1、液壓傳動(dòng)的工作原理是（）定律。即密封容積中的液體既可以傳遞（），又可以傳遞（）。2、液壓管路中的壓力損失可分為兩種，一種是（），一種是（）。3、液體的流態(tài)分為（）和（），判別流態(tài)的準(zhǔn)則是（）。4、液體的粘性是由分子間的相互運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的一種（）引起的，其大小可用粘度來(lái)度量。溫度越高，液體的粘度越（）；液體所受的壓力越大，其粘度越（）。5.絕對(duì)壓力等于大氣壓力（），真空度等于大氣壓力（）。6.液壓系統(tǒng)若能正常工作必須由（）、（）、