液压系统的压力损失孔口及缝隙的流量压力特性VIP专享VIP免费

第二章流体力学基础液气压传动的工作介质流体静力学气体状态方程流体动力学液压系统的压力损失孔口及缝隙的流量压力特性充、放气温度与时间的计算液压冲击和气穴2.6孔口及缝隙的流量压力特性在液压传动中，许多液压元件中都有孔口，许多液压阀的工作原理都与孔口存在着密切的联系。如：节流阀、方向阀、压力阀的阀口对阀的工作性能都有很大的影响；在液压元件中，只要有相对运动的表面，就有缝隙。缝隙大，液体泄漏多，严重时液压元件无法正常工作；缝隙过小，则会导致摩擦力大，运动不灵活。流体力学基础孔口及缝隙的流量压力特性一、孔口的流量—压力特征在液压与气压传动中常使用通过改变阀口通流截面积或通过通流通道的长短来控制流量的节流装置来实现流量控制。这种节流装置的通流截面一般为不同形式的小孔。孔口形式薄壁孔短孔细长孔长径比（L/d）≤0.50.54流体力学基础液体系统的压力损失孔口的流量—压力特征1.薄壁孔1）液体在薄壁小孔中的流动流体在管道中流动时，由于惯性作用，当流经小孔时，在孔口的后方会出现收缩现象。D／d≥7——完全收缩；D／d<7——不完全收缩；流体力学基础液体系统的压力损失孔口的流量—压力特征2）流体通过薄壁小孔的流量公式（Ⅰ）列孔前截面1-1和收缩到最小截面2-2的伯努利方程：221112221222wpvpvzzhgggg显然：12zz12vv；；取α2=1（紊流）（Ⅱ）从2-2截面到3-3截面，经理论分析和实测，得到：23pp12ppp（Ⅲ）通过薄壁小孔的流量公式：0022ccvcdqAvCCApCAp·0022vcdqCCApCAp其中：A0——小孔的截面积；Ac——收缩截面积（2—2）的截面积；Cc——截面收缩系数:Cd——流量系数:0/ccCAAdvcCCC该式适用于一切孔口，只是不同的孔口有不同的Cd、Cv和Cc。流体力学基础液体系统的压力损失孔口的流量—压力特征注意：（a）由于流体流经薄壁孔口的流量q与Δp的平方根成正比，故，孔口出流受孔口压差变化的影响较小；又因为流量（q）与粘度（μ）无关，所以温度（T）的变化对薄壁孔流量的影响甚微。在液压技术中，节流孔常做成薄壁孔的形式；（b）Cd通常由实验确定。Re>105：Cd=0.60~0.61不完全收缩：Cd=0.60~0.8完全收缩：Cd=0.964Re-0.05流体力学基础液体系统的压力损失孔口的流量—压力特征（c）流体流经滑阀阀口、锥阀阀口及喷嘴挡板阀口时，也可用上述公式计算，只是系数不同。2.短孔和细长孔1）短孔短孔除局部损失外，还有沿程损失。但计算时仍用薄壁小孔的计算式。但Cd（流量系数）有所不同。Re>105：Cd=0.80~0.82Re>2000：Cd≈0.82）细长孔细长孔中的液流，由于阻力较大，多为层流。故其流量计算公式即为等直径圆管层流的流量计算公式：4128dqpl流体力学基础液体系统的压力损失孔口的流量—压力特征在液压系统中，细长孔通常用作建立一定压差的阻尼孔（阻尼器）。而薄壁小孔常用作节流口。但，细长孔因孔径小，对污染敏感，容易阻塞。？细长孔的q与Δp的一次方成正比；而薄壁孔的q与Δp的½次方成正比。流体力学基础液体系统的压力损失孔口的流量—压力特征小结：小孔的Q—p特性mkqkAp0.5≤m≤1m＝0.5→薄壁孔m＝1→细长孔K为孔口的形状系数。Ak为流量截面面积。流体力学基础液体系统的压力损失孔口的流量—压力特征二、缝隙流量在液压技术中，常见的间隙有平行平面缝隙及环形缝隙两种。流体的缝隙流动通常具有两个特点：缝隙（间隙）高度相对某长度和宽度（或直径）而言要小得多。通常运动元件之间的间隙一般在0.005mm左右。液体在缝隙中的流动，常常属于层流。流体力学基础液体系统的压力损失缝隙流量1.平行平板缝隙中的平行流动1）压差流动液体在压力差Δp=p1-p2的作用下的流动称为压差流动。δ——缝隙高度；l——缝隙长度；b——缝隙宽度（垂直画面方向）；其流量公式为：312bqpl,lb流体力学基础液体系统的压力损失缝隙流量2）剪切流动两板之间作相对运动时，由于液体存在粘性而产生的流动称为剪切流动。此时，p1=p2，Δp=0。其流量公式为：02bqv流体力学基础液...