小孔和缝隙的流量压损特性

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1、high-technicalinstituteofShanghaiDianJiUniversity上海电机学院高职学院第二章液压传动基础液压传动Part2.6.4压力损失实际液体是有粘性的，所以流动时粘性阻力要损耗一定能量，这种能量损耗表现为压力损失。损耗的能量转变为热量，使液压系统温度升高，甚至性能变差。因此在设计液压系统时，应考虑尽量减小压力损失。液体在流动时产生的压力损失分两种：沿程压力损失和局部压力损失。沿程压力损失：液体在等径直管内流动时因摩擦而产生的压力损失。局部压力损失：液体流经管道的弯头、

2、接头、阀口以及突然变化的截面等处时，因流速或流向发生急剧变化而在局部区域产生流动阻力所造成的压力损失。由圆管层流的流量公式(2-82）可求得，即为沿程压力损失high-technicalinstituteofShanghaiDianJiUniversity上海电机学院高职学院第二章液压传动基础液压传动1.沿程压力损失(2-86）将代入上式并整理后得(2-87）high-technicalinstituteofShanghaiDianJiUniversity上海电机学院高职学院第二章液压传动基础液压传动液体

3、在直管中作湍流流动时，其沿程压力损失的计算公式与层流时相同，即仍为式中ρ——液体的密度；——沿程阻力系数，理论值。考虑到实际流动时还存在温度变化等问题，因此液体在金属管道中流动时宜取，在橡胶软管中流动时则取。high-technicalinstituteofShanghaiDianJiUniversity上海电机学院高职学院第二章液压传动基础液压传动不过式中的沿程阻力系数λ有所不同。由于湍流时管壁附近有一层层流边界层，它在Re较低时厚度较大，把管壁的表面精糙度掩盖住，使之不影响液体的流动，像让液体流过一根

4、光滑管一样（称为水力光滑管）。这时的λ仅和Re有关，和表面粗糙度无关，即λ=f(Re)。当Re增大时，层流边界层厚度减薄。当它小于管壁表面粗糙度时，管壁表面粗糙度就突出在层流边界层之外（称为水力粗糙管），对液体的压力损失产生影响。这时的λ将与Re以及管壁的相对表面粗糙度Δ/d（Δ为管壁的绝对表面粗糙度，d为管子内径）有关，即λ=f(Re，Δ/d)。当管流的Re再进一步增大时，λ将仅与相对表面粗糙度Δ/d有关，即λ=f(Δ/d)，这时就称管流进入了它的阻力平方区。high-technicalinstitut

5、eofShanghaiDianJiUniversity上海电机学院高职学院第二章液压传动基础液压传动圆管的沿程阻力系数λ的计算公式列于表1－18中。表1-18圆管的沿程阻力系数λ的计算公式流动区域雷诺数范围λ计算公式层流Re＜2320湍流水力光滑管3000＜Re＜105λ=0.3164Re-0.25105≤Re≤108λ=0.308(0.842-lgRe)-2水力粗糙管阻力平方区λ=；λ=管壁绝对表面粗糙度Δ的值，在粗估时，钢管取0.04mm，铜管取0.0015~0.01mm，铝管取0.0015~0.06

6、mm，橡胶软管取0.03mm，铸铁管取0.25mm。high-technicalinstituteofShanghaiDianJiUniversity上海电机学院高职学院第二章液压传动基础液压传动2.局部压力损失局部压力损失Δpζ与液流的动能直接有关，一般可按下式计算(2-88）式中ρ——液体的密度；v——液体的平均流速；ζ——局部阻力系数。由于液体流经局部阻力区域的流动情况非常复杂，所以ζ的值仅在个别场合可用理论求得，一般都必须通过实验来确定。ζ的具体数值可从有关手册查到。high-technicali

7、nstituteofShanghaiDianJiUniversity上海电机学院高职学院第二章液压传动基础液压传动3.液压系统管路的总压力损失液压系统的管路一般由若干段管道和一些阀、过滤器、管接头、弯头等组成，因此管路总的压力损失就等于所有直管中的沿程压力损失Δpλ和所有这些元件的局部压力损失Δpζ之总和，即(2-89）high-technicalinstituteofShanghaiDianJiUniversity上海电机学院高职学院第二章液压传动基础液压传动必须指出，上式仅在两相邻局部压力损失之间的距

8、离大于管道内径10~20倍时才是正确的。因为液流经过局部阻力区域后受到很大的干扰，要经过一段距离才能稳定下来。如果距离太短，液流还未稳定就又要经历后一个局部阻力，它所受到的扰动将更为严重，这时的阻力系数可能会比正常值大好几倍。通常情况下，液压系统的管路并不长，所以沿程压力损失比较小，而阀等元件的局部压力损失却较大。因此管路总的压力损失一般以局部损失为主。high-technicalinstituteofShanghaiDian