液压油与液压流体力学.ppt

2.3.4 动量方程 依据：动量定理 并考虑到以平均流速代替实际流速会产生误差，因而引入动量修正系数β 用来计算流动液体作用在限制其流动的固体壁面上的总作用力（稳态液动力） 例 2.6 2.4 液体流动时的压力损失 由于流动液体具有粘性，以及流动时突然转弯或通过阀口会产生撞击和旋涡，因此液体流动时必然会产生阻力。为了克服阻力，流动液体会损耗一部分能量，这种能量损失可用液体的压力损失来表示 压力损失可以分为沿程压力损失和局部压力损失。 2.4.1 沿程压力损失 液体在等径直管中流动时，因黏性摩擦而产生的压力损失称为沿程压力损失。 液体的流动状态不同，所产生的沿程压力损失也不同。 1、管道中液体速度分布规律 由牛顿内摩擦定律 由液柱受力平衡 沿程压力损失 液体在等直径管中流动时因摩擦而产生的损失，称为沿程压力损失。因液体的流动状态不同沿程压力损失的计算有所区别。 . 2、管中液体的平均流速 3、沿程压力损失 4、沿程压力损失系数λ： 对于层流 理论值λ=64/Re；金属管λ=75/Re; 橡胶管λ=80/Re 对于紊流 光滑管λ=0.3164Re-0.25 粗糙管局Re和Δ/d从手册上查取 2.4.2 局部压力损失 液体流经管道的弯头、管接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液流会产生旋涡，并发生强烈的紊动现象，由此而造成的压力损失称为局部压力损失。 ζ：局部阻力系数 各种局部装置结构的值可查有关手册 液体流过各种阀类的局部压力损失亦可以用下列公式计算： 总压力损失 整个液压系统的总压力损失应为所有沿程压力损失和所有的局部压力损失之和（通过所有阀、直管、弯管所产生的压力损失之和） + + 截面突然扩大时的局部压力损失 例 2.7 2.5 液体流过小孔和缝隙的流量 液压传动中常利用液体流经阀的小孔或缝隙来控制流量和压力，以达到调速和调压的目的。 液压元件的泄漏也属于缝隙流动，因而研究小孔或缝隙的流量计算，了解其影响因素，对于合理设计液压系统，正确分析液压元件和系统的工作性能是很有必要的。 第五节 液体流经小孔与缝隙流量 小孔：薄壁孔(l/d≤0.5); 缝隙流量 细长孔 (l/d4） 短孔（0.5l/d≤4) 1、薄壁孔 (l/d≤0.5) 水平放置 h1=h2 ;管径变化大 v1ve ; 湍流α2=1 则： 流量系数Cq Cv称为速度系数 ；Cc称为截面收缩系数。流量系数Cq的大小一般由实验确定，在液流完全收缩(d1/d≥7)的情况下，当Re10 5时，可以认为是不变的常数，计算时按Cq=0.60~0.61 选取；不完全收缩(d1/d≥7)，Cq=0.7~0.8。 薄壁小孔因沿程阻力损失小，q 对油温变化不敏感，因此多被用作调节流量的节流器. 3、短孔（0.5l/d≤4) Cq应按曲线查得，雷诺数较大时， Cq基本稳定在0.8 左右。短管常用作固定节流器 2、细长孔 (l/d4） 液流经过细长孔的流量和孔前后压差成正比，和液体粘度成反比，流量受液体温度影响较大 2.5.1 液体流过小孔的流量 薄壁孔 (l/d≤0.5) 短孔（0.5l/d≤4） 流经短孔的流量可用薄壁孔的流量公式计算 细长孔（l/d4） 2.5.2 液体流过缝隙的流量 油液流过缝隙就会产生泄漏，这就是缝隙流量。 由于缝隙通道狭窄，液流受壁面的影响较大，故缝隙液流的流态均为层流。 缝隙流动有两种状况： 由缝隙两端的压力差造成的流动，称为压差流动； 形成缝隙的两壁面作相对运动所造成的流动，称为剪切流动。 这两种流动经常会同时存在。 液体流过缝隙的流量公式 计算间隙的泄漏量比较复杂，有时不一定准确，在实际工程中，通常用试验方法来测定泄漏量，并引入泄漏系数Ct，在不考虑相对运动影响的情况下，通过各种间隙的泄漏量为： Ct：由间隙形式决定的泄漏系数，一般由试验确定 2.6 液压冲击和气穴现象 在液压系统中，液压冲击和气穴现象影响系统的工作性能和液压元件的使用寿命。因此必须了解它们的物理本质，产生的原因及其危害，在设计液压系统时，应采取措施减小它们的危害或防止它们的发生。 2.6.1 液压冲击 液压冲击：在液压系统中，由于某种原因，系统中某处的压力在