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第2章液压流体力学基础

2.4管道中液流的能量损失三、圆直管沿程压力损失计算1、层流时的压力损失（1）通流截面的速度分布如右图，液体在一直径为d的圆管中自左向右作层流运动。取一轴线与管道轴线重合、长l、半径r的微小圆柱体。微小圆柱在两端压力、圆柱表面剪切应力（摩擦阻力）作用下处于平衡状态：内摩擦定律知：，剪应力中负号表示流速随半径增加而降低。将此式代入上式积分可得：第2章液压流体力学基础

2.4管道中液流的能量损失由边界条件：r=d/2,u=0时可求得常数，故由上式可知：r=d/2（管壁处），u=0；r=0（管轴处），（2）圆管中流量：平均流速：第2章液压流体力学基础

2.4管道中液流的能量损失（3）沿程压力损失：由流量公式（2）得即沿程压力损失计算公式。因为，沿程压力损失公式变化，实际使用时，金属管取，橡胶管取(动力粘度，运动粘度)。2、紊流时压力损失影响紊流能量损失的因素有管长、管径、密度、平均流速、动力粘度、管壁粗糙度等，至今未研究出令人满意的计算公式，仍使用沿程压力损失公式（3），沿程阻力系数与Re、管壁表面粗糙度有关。第2章液压流体力学基础

2.4管道中液流的能量损失四、局部压力损失液体流经局部障碍（弯管、管径突变、阀口、接头）时，液体速度、方向突然变化形成漩涡使质点间、质点与壁面间碰撞加剧烈摩擦，从而产生能量损失。计算公式：式中，为局部阻力系数，一般由实验求得，也可查阅液压手册。V为局部阻力后部的平均流速。标准液压元件的局部损失，可从产品技术文件中查得额定流量时的压力损失，若实际流量与额定流量不一致，可按下式计算：第2章液压流体力学基础

2.4管道中液流的能量损失五、总压力损失与压力效率1、总压力损失：管路系统中总压力损失等于所有直管沿程压力损失和局部压力损失之和，即只有两相邻局部压力损失间距离大于管直径10-20倍时才能运用上式，否则计算值比实际值小得多。2、压力效率：一般液压系统中液压泵工作压力应是执行元件的工作压力与之和，即，所以管路系统的压力效率为管长、管径、密度、流速、粘度、粗糙度、突变处、弯头，都影响着压力损失与效率，其中流速影响最大。第2章液压流体力学基础

2.5液体流经孔口及缝隙的压力流量特性液压系统中：液压控制阀对液流压力、方向、流量的控制，通常用特定的孔口形成的小孔、缝隙来实现的；液体泄漏也往往是缝隙流动的形式。因此，小孔、缝隙的压力流量特性分析计算非常重要。一、液体流经小孔的流量小孔分类：薄壁小孔：l/d≤0.5短孔：0.5≤l/d＜4细长小孔：l/d＞4l为孔的通道长度，d为孔径1、薄壁小孔的流量计算**一、本章目录2.1液压系统的工作介质2.2液压静力学2.3液压动力学2.4管道中液流的能量损失2.5液体流经孔口及缝隙的压力流量特性2.6瞬变流动二、重点静力学基本方程，动力学三大方程第2章液压流体力学基础第2章液压流体力学基础

2.1液压系统的工作介质一、工作介质分类1、分类：石油型、乳化型、合成型。石油型：普通液压油、液压导轨油、抗磨液压油、低温液压油等。乳化型：水包油乳化液、油包水乳化液、水-乙二醇液。合成型：主要为磷酸酯液。2、航空液压油：以上三种类型都有。矿物基液压油：石油型，矿物中提炼，刺鼻，可燃，红色，适用合成耐油橡胶密封件。植物基液压油：乳化型，蓖麻油和酒精组成，刺鼻，易燃，蓝色，适用天然橡胶密封件。磷酸酯基液压油：合成型，是由磷酸酯和添加剂合成，润滑性好、凝固点低、难燃、广泛用于飞机。紫、绿、琥珀色，腐蚀性强。第2章液压流体力学基础

2.1液压系统的工作介质二、工作介质主要物理性质1、液体的密度：，kg/m3但影响不大，可忽略并视为常数，液压油的密度一般为900kg/m32、液体的可压缩性：定义：液体在压力作用下体积缩小的性质。用体积压缩系数表示。三个参数表示：（体积压缩系数）、K（体积弹性模量）为压缩系数的倒数，Kh（体积刚度）。第2章液压流体力学基础

2.1液压系统的工作介质3、液体的粘性和粘度：（1）粘性：液体