第一章液压传动基础知识.pptVIP

第四节定常管流的压力损失计算在液压传动中，能量损失主要表现为压力损失。液压系统中的压力损失分为两类：沿程压力损失—油液沿等直径直管流动时所产生的压力损失。由液体流动时的内、外摩擦力所引起。局部压力损失—油液流经局部障碍（如弯管、接头、管道截面突然扩大或收缩）时，由于液流的方向和速度的突然变化，在局部形成旋涡引起油液质点间、以及质点与固体壁面间相互碰撞和剧烈摩擦而产生的压力损失。压力损失过大就是功率损耗的增加，将导致油液发热加剧，泄漏量增加，效率下降和系统性能变坏。液流在管道中的流动状态将直接影响液流的压力损失。第29页，共53页，星期日，2025年，2月5日一、流态、雷诺数1、层流和紊流(湍流)液体有两种流动状态：层流和紊流层流—液体质点互不干扰，液体的流动呈线性或层状，且平行于管道轴线。紊流（湍流）—液体质点的运动杂乱无章，除了平行于管道轴线的运动外，还存在着剧烈的横向运动。雷诺实验第30页，共53页，星期日，2025年，2月5日层流和紊流（湍流）是两种不同性质的流态。层流：液体流速低，质点受粘性制约，不能随意运动，粘性力起主导作用。紊流（湍流）：液体流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用。在层流状态下：液体的能量主要消耗在摩擦损失上，它直接转化成热能，一部分被液体带走，一部分传给管壁。在紊流（湍流）状态下：液体的能量主要消耗在动能损失上，这部分损失使液体搅动混和，产生旋涡、尾流，造成气穴，撞击管壳，引起振动，产生噪声。第31页，共53页，星期日，2025年，2月5日一、流态、雷诺数2、雷诺数雷诺数用以判别液体流动时究竟是层流还是紊流。液体在圆管中的流动状态与管内的平均流速v、管径d、液体的运动粘度ν有关。雷诺数临界雷诺数Recr：层流和紊流相互转变时的雷诺数。当ReRecr时，液流为层流当ReRecr时，液流为紊流常见的液流管道的Recr由实验求得。光滑金属圆管的Recr为2000~2300，可用2000来判断。第32页，共53页，星期日，2025年，2月5日对非圆截面管道来说式中R为通流截面的水力半径液流的有效截面积湿周（通流截面上与液体接触的固体壁面的周长）例液体流经直径为d的圆截面管道时的水力半径为面积相等，但形状不同的通流截面，它们的水力半径是不同的，圆形的最大，同心环形的最小。水力半径大，表明液流与管壁接触少，通流能力大；水力半径小，表明液流与管壁接触多，通流能力小，阻力大，容易堵塞。第33页，共53页，星期日，2025年，2月5日二、液体在直管中流动时的压力损失

（即沿程压力损失）1、层流时的压力损失（1）液流在通流截面上的速度分布规律速度分布呈旋转抛物体状，且管中心流速最大第34页，共53页，星期日，2025年，2月5日二、液体在直管中流动时的压力损失

（即沿程压力损失）1、层流时的压力损失（2）圆管中的流量（3）沿程压力损失λ为沿程阻力系数λ的理论值为64/Re，实际金属圆管常取75/Re，橡胶管取80/Re2、紊流时的压力损失λ的取值见表1-9第35页，共53页，星期日，2025年，2月5日三、局部压力损失计算公式为总压力损失等于所有直管中的沿程压力损失和局部压力损失之和，即液压泵的工作压力pp应比执行元件的工作压力p1高∑Δpζ为局部阻力系数，由实验确定四、管路系统中的总压力损失与压力效率管路系统的压力效率为本节结束返回第36页，共53页，星期日，2025年，2月5日第五节孔口和缝隙流动一、孔口液流特性节流装置—在液压系统的管路中，装有截面突然收缩的装置节流—截面突然收缩处的流动一般均采用各种形式的孔口来实现节流。在液压传动控制中，要人为地制造这种节流装置来实现对流量和压力的控制1、流经薄壁小孔的流量薄壁小孔—长径比（通流长度l与孔径d之比）l/d≤0.5的小孔第37页，共53页，星期日，2025年，2月5日1、流经薄壁小孔的流量取截面1-1和2-2列泊努利方程，得由于Dd，v1v2，所以v1可忽略，上式变为：为速度系数流过薄壁小孔的流量为流量系数为收缩系数第38页，共53页，星期日，2025年，2月5日Prof.ShuZhangInstituteonAdvancedManufacturingTechnology,TongjiUniversity上海海洋大学工程学院《液压与气压传动》第1页，共53页，星期日，2025年，2月5日第一章液压传动基础知识第一节液压传动工作介质第二节液体静力学第三节液体动力学第四节定常管流的压力损失计算第五节孔口和缝隙液流第