小孔和間隙的流量.ppt

1、，上海電機大學(xué)高技術(shù)研究所，電機大學(xué)，高等職業(yè)學(xué)院，第2章，液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，第2.6.4部分，壓力損失，實際液體是粘性的，所以粘性阻力在流動時損失一定的能量，這個能量損失表示為壓力損失。損失的能量轉(zhuǎn)化為熱量，使液壓系統(tǒng)溫度升高，甚至性能惡化。因此，在設(shè)計液壓系統(tǒng)時，應(yīng)考慮將壓力損失降至最低。液體流動引起的壓力損失有兩種：沿程壓力損失和局部壓力損失。沿途壓力損失：液體在直管中流動時，摩擦引起的壓力損失。局部壓力損失：當(dāng)液體流過彎管、接頭、閥口和突然改變的管道橫截面時，壓力損失是由于流速或流向的突然改變造成的，導(dǎo)致局部區(qū)域的流動阻力。這可以從圓管層流的流量公式(2-82)中得到，即沿途的壓

2、力損失，上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高職學(xué)院，第二章液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，1。一路上的壓力損失，(2-86)，將被代入上述公式并整理出來。(2-87)，上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高等職業(yè)學(xué)院，第二章液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，當(dāng)液體在湍流中沿直管流動時，沿程壓力損失的計算公式與層流中的相同，即公式中液體的密度仍然相同；道路阻力系數(shù)，理論值?？紤]到實際流動中的溫度變化問題，當(dāng)液體在金屬管中流動和在橡膠軟管中流動時，應(yīng)將其帶走。上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高職學(xué)院，第二章液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，但公式中的阻力系數(shù)不同。由于紊流時管壁附近有邊界層，re較低時邊界層較厚，管壁的表面粗

3、糙度被掩蓋，因此不會影響液體的流動，就像讓液體流過光滑管(稱為水力光滑管)一樣。此時，它僅與re相關(guān)，與表面粗糙度無關(guān)，即=f(Re)。當(dāng)雷諾數(shù)增加時，層流邊界層厚度減小。當(dāng)其小于管壁表面粗糙度時，管壁表面粗糙度將突出層流邊界層(稱為水力粗管)，這將影響液體的壓力損失。此時，它將與re和管壁的相對表面粗糙度/d(這是管壁的絕對表面粗糙度，d是管的內(nèi)徑)相關(guān)，即=f(Re，/d)。當(dāng)管道流量的Re進一步增加時，它將只與相對表面粗糙度/d有關(guān)，即=f(/d)。這時，據(jù)說管道流已經(jīng)進入了它的阻力平方區(qū)。上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高職學(xué)院，第二章液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，圓管阻力系數(shù)計算公式見表

4、118。表1-18管道阻力系數(shù)計算公式、管壁絕對表面粗糙度，粗略估算，鋼管為0.04毫米，銅管為0.00150.01毫米，鋁管為0.00150.06毫米，膠管為0.03毫米，鑄鐵管為0.25毫米。局部壓力損失，局部壓力損失P直接與液體流動的動能有關(guān)，它一般可以根據(jù)以下公式計算，(2-88)，其中液體的密度；v液體的平均速度；局部阻力系數(shù)。由于液體流過局部阻力區(qū)的情況非常復(fù)雜，只能在個別情況下從理論上得到其值，一般必須通過實驗來確定。的具體值可以從相關(guān)手冊中找到。，上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高職學(xué)院，第二章液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，3。液壓系統(tǒng)管路的總壓損失，一般由幾條管路和一些閥門、過濾

5、器、管接頭、彎頭等組成。因此，管道的總壓力損失等于所有直管的壓力損失p和所有這些部件的局部壓力損失p之和，即(2-89)，上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高等職業(yè)學(xué)院，第2章，液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動。必須指出，只有當(dāng)兩個相鄰局部壓力損失之間的距離大于管道內(nèi)徑的1020倍時，上述公式才是正確的。由于液體流在通過局部阻力區(qū)后受到很大的干擾，在一定距離后會穩(wěn)定下來。如果距離過短，如果液體流動不穩(wěn)定，會遇到后者的局部阻力，擾動會更嚴重，此時阻力系數(shù)可能比正常值大幾倍。通常液壓系統(tǒng)的管路不長，所以沿途的壓力損失相對較小，而閥門等部件的局部壓力損失相對較大。因此，管道的總壓損失主要是局部損失。上海電機大

6、學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高職學(xué)院，第2章液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，方程(2-88)通常不用于計算閥門和過濾器等液壓元件的局部壓力損失，因為液體流動情況復(fù)雜且難以計算。它們的壓力損失值可以直接從產(chǎn)品樣品提供的曲線中找到。然而，一些產(chǎn)品樣本提供了額定流量qr下的部件壓力損失pr。當(dāng)實際流量Q不等于額定流量qr時，可根據(jù)局部壓力損失P與速度v2(2-90)之間的關(guān)系計算得出，背壓，上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高職學(xué)院，第二章液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，第2.7部分節(jié)流孔流量，小孔廣泛應(yīng)用于液壓傳動。在這一節(jié)中，我們將分析流體通過薄壁孔、短孔和細長孔的流動，并推導(dǎo)出相應(yīng)的流量公式，這是今后學(xué)習(xí)節(jié)流調(diào)速

7、和伺服系統(tǒng)工作原理的理論基礎(chǔ)。上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高等職業(yè)學(xué)院，第二章液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，第2.7.1部分薄壁孔是指孔長徑比為1/d 0.5的孔，孔邊一般做成刃口，如圖126所示。各種結(jié)構(gòu)形式的閥口都是薄壁小孔的實例。圖1-26當(dāng)流體通過薄壁孔口時，由于流體的慣性，通過孔口的流體形成收縮截面Ac(見圖126)，然后再次膨脹。這種收縮和膨脹過程會產(chǎn)生局部能量損失。當(dāng)管徑與小孔徑之比為d/d07時，流體的收縮不受孔前管內(nèi)壁的影響，這意味著流體完全收縮。當(dāng)使用d/d07時，孔前的管內(nèi)壁可以引導(dǎo)流體進入小孔，這意味著流體沒有完全收縮。上海電機大學(xué)高技術(shù)學(xué)院，電機大學(xué)，高等職業(yè)學(xué)院，第2章，液壓傳動基礎(chǔ)，液壓傳動，列出了圖126中第11和22節(jié)的能量方程，并設(shè)置動能修