液压流体力学概要.ppt

* 液压油的密度随压力的增大而加大，随温度的升高而减小，一般情况下，由压力和温度引起的这种变化都较小，可将其近似地视为常数。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 其中：λ — 沿程阻力系数（ 兰姆达） l — 管路长度 m ρ — 液体密度 kg / m3 v — 液体平均流速 m / s d —管路直径 m 2.4.2 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 对于湍流 光滑管λ=0.3164Re-0.25 粗糙管局Re和Δ/d从手册上查取 2.3.3 局部压力损失 液体流经如阀口、弯管、突变截面等局部阻力处所引起的压力损失,称之。 式中， ——局部阻力系数。各种局部装置结构的值可查有关手册。 阀类元件局部压力损失用下面公式计算较方便 ： 返回 影响管路系统压力损失的因素： 平均流速 v ：流速大，压力损失大； 管路长度 l ：管路越长，压力损失大； 管路截面突变较多和管壁加工质量粗糙都将增大系统大压力损失。 因此：在液压系统设计时管路的平均流速 v不应过高（一般应小于 6 m/s ）。 2.4.4 管路系统的总压力损失 总压力损失——所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和，用 Δpw表示。 2.5液体流经孔口和缝隙的流量-压力特性 在液压元件特别是液压控制阀中，对液流压力、流量及方向的控制通常是通过特定的孔口来实现的，它们对液流形成阻力，使其产生压力降，称其为液阻。 由公式可得：流量与孔口前后压力差呈非线性关系，流量与液体粘度无关,因此流量受温度、压力差得影响很小，而且流程很短，不易堵塞，因而流量较稳定。 在液压技术中，节流阀的节流孔口常做成薄壁孔口。 2.细长小孔的流量压力特性 由公式可得：流量与孔口前后压力差△p的一次方成正比，流量与流体粘度μ有关，因此流量受温度、压力差的影响很大。 q=πd4△p/128μl 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 4.小孔流量通用公式 C—系数 A-细长空的截面积 ?P-小孔两端压力差 5/缝隙流量 常见缝隙 缝隙流动状况 平面缝隙 圆环缝隙 压差流动 剪切流动 （1）液体流经平行平板间隙的流量 1）液体流经固定平行平板间隙的流动（压差流动） 压差流动：液体在两端压差的作用下在间隙中的流动。流量公式： q=bδ3△p/12μl ∵通过间隙的流量与两端压差成正比，与间隙的三次方成正比 ∴在工程中，为了减小间隙的泄漏量，必须严格控制间隙量。 2）液体流经相对运动平行平板间隙的流动（剪切流动） 压差流动：由于液体存在粘性，平板运动时，间隙中的液体也在流动，这种流动称为剪切流动。流量公式： q=bδv0/2 3）液体在平行平板间隙既有压差又有剪切的流量 一般情况下，平行平板间既有压差流动，又有剪切流动，此时流量为： q=bδ3△p/12μl±bδv0/2 式中“±”的确定方法：当长平板相对于短平板移动的方向和压差方向相同时，取“+”号；反之，取“-”号 （2）液体流经圆环间隙的流量 圆环间隙 分类 1）液体流经同心圆环间隙的流量 流量公式： q=πdδ3△p/12μl±πdδv0/2 液压缸缸筒与活塞 阀芯与阀孔 同心 偏心 2）液体流经偏心圆环间隙的流量 在实际中完全同心的环形间隙极少，常常存在一定的偏心量e，流量公式： q=πdδ3△p（1+1.5ε2)/12μl±πdδv0/2 式中：δ为内外圆同心时的间隙厚度；ε为相对偏心率，ε=e/δ 结论： ①缝隙流量对缝隙尺寸δ最敏感，与其三次方成正比，缝隙越小，泄漏量越小，但缝隙尺寸减小，摩擦效率增大，应综合考虑。 ②ε=1时，偏心圆环间隙流量是同心圆环的2.5倍。 ③ε=0时，偏心圆环与同心圆环相等。 ④∵q与ε的平方成正比，ε↑q↑ ∴应尽量做成同心，以减小泄漏量 2.5 液压冲击及气穴现象 一、液压冲击 在液压系统工作时，由于执行机构的突然停止以及阀门的换向等，使系统中产生很大的瞬时压力峰值。 危害：1. 震动和噪音； 2. 损坏元件、引起误动作； P = 0 +