体的流动状态不同沿程压力损失的计算有所区别。 通流截面上的流速在半径方向按抛物线规律分布 。 通过管道的流量 q =(πd 4/128μl )Δp 管道内的平均流速 v = (d 2/32μl )Δp
沿程压力损失 Δpλ =(64/Re)( l /d ) ρv 2 /2 =λ(l /d )ρv 2 /2
λ为沿程阻力系数,实际计算时对金属管取λ= 75 / Re。 2.紊流时的沿程损失 Δpλ =λ(l /d)ρv 2 /2
λ除了与雷诺数有关外,还与管道的粗糙度有关。 λ= f(Re,Δ/ d ),
Δ为管壁的绝对粗糙度,Δ/d 为相对粗糙度。
三.局部能量(压力)损失
局部压力损失是液体流经阀口、弯管、通流截面变化等所引起的压力损失。液流通过这些地方时,由于液流方向和速度均发生变化,形成旋涡,使液体的质点间相互撞击,从而产生较大的能量损耗。
局部能量损失的计算式可以表达成如下算式: hζ=ζV2/2g △p=hζρg 四.总能量损失
Hw=∑hl+∑hζ
沿程损失在管径不一致时分段计算,再相加。∑hζ为所有局部损失之和。
§1.5流体在孔口和缝隙处的流动
1.孔口流动的q=f(△p)特性
液体流经小孔的情况可以根据孔长L与孔径d的比值分为三种情况:L/d≤0.5时,称为薄壁小孔;0.5<L/d≤4时,称为短孔;L/d>4时,称为细长孔。
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薄壁孔、短孔公式:
q=CdAT细长孔公式:
2?p?
q??d4?p128?l
孔口流量通式:
q?KA?pm
2.缝隙流动的q= f(△p)特性 ①平行平板缝隙
q?bh3bh?p?u012?l2
②圆环缝隙
?dh3?dhq??p?u012?l2
§1.6液压冲击和空穴现象
一.液压冲击(水锤)
1.现象:阀门等突然关闭,液体压力骤然上升,产生压力峰值,比正常压力高出几倍。
2.产生原因:流动突然停止,瞬间动能转变为压力能。
3.危害:引起噪声和震动,损坏密封装置、管道和元件;或使元件产生误动作,造成设备事故。
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4.消除方法和措施 延长阀门关闭时间, 限制管道内流速,
安装蓄能器等吸收脉动装置。 二.空(气)穴现像
1.现象:液体中压力低于空气分离压时,原来溶入的空气会分离出来,迅速出现大量气泡。这种现象称为气穴现象。
当压力进一步降低,达到饱和蒸汽压时,液体迅速汽化,产生大量蒸汽泡,使气穴现象更加严重。
到高压区,气泡破灭,产生高温和冲击压力,引起噪声和震动,腐蚀元件表面。(气蚀)
2.解决措施:
减小压差,提高泵吸入口的压力值。 密封可靠,防止空气进入。 提高材料的抗腐蚀能力。 增强元件的机械强度。
第二章 液压泵 §1.泵的基本概念
一.泵的定义及种类
1.定义:为液体增加能量的装置,将机械能转变为压力能。T W→PQ 2.种类: ①离心式泵。 ②容积式泵. 二.液压泵的作用及工作原理
1.作用:是液压系统的动力元件,它将电机传来的机械能(Tω)转变为液体的压力能(pq)。向液压系统提供压力介质(油)。
电机→液压泵→控制元件→ 执行元件 2.液压泵的工作原理
要点:①有一可变化的密闭容积。容积变大时吸油,变小时排油。
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②有配油装置。 三.液压泵的主要参数
1.工作压力和额定压力:
①工作压力:泵出口的实际压力,由外负载决定。
②额定压力:泵允许使用的最大压力。该值由泵的材质、密封性能等因素决定,是泵的工作能力的体现。
2.排量和流量
①排量:泵每转一圈排出油的体积。用v表示,单位为ml/r。
②流量:单位时间内泵排出油的体积。用q表示,单位为L/min。q=nv 理论排(流)量:由泵的几何参数决定的排(流)量。 实际排(流)量:考虑泄漏后,泵的实际排(流)量。
液压泵的特性曲线
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