孔口和缝隙流量课件.ppt

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1、2．4液流流经孔口和缝隙的流量孔口根据它们的长径比l/d可分为三种：1）薄壁孔：l/d＜0.5；2）短孔：0.5＜l/d＜4；3）细长孔：l/d＞4时。2.4.1孔口流量1．薄壁孔口流量完全收缩当孔前通道直径与小孔直径之比d1/d≥7时，流束的收缩作用不受孔前通道内壁的影响；不完全收缩当d1/d＜7时，孔前通道对液流进入小孔起导向作用。对孔前通道断面1－1和收缩断面2－2之间的液体列出伯努利方程：式中，h1=h2；因v1<

2、式为：式中：的数值可由实验确定，在液流完全收缩的情况下，当时按下列关系计算：（2.40）或查下表公式中参数与液体的粘度无关，与温度无关，因此成为调整压力和流量的基本公式2．短孔、细长孔口流量1）短孔流量流量系数Cq应由图2．21中查出。短孔比薄壁孔口容易制做，因此特别适合于作固定节流器使用。2）细长孔流量细长孔的液流，由于粘性而流动不畅，流速低，故多为层流，所以其流量计算可以应用前面推出的圆管层流流量公式：细长孔的流量与液压油的粘度有关。这一点是和薄壁孔口的特性大不相同。综合各孔口的流量公式，可以归纳出一个通用公式：式中：3）孔口流量通用公式2

3、.4.2缝隙流量1．平行平板缝隙流量设缝隙的高度为h；宽度为b；长度为l；b>>h和l>>h。设两端的压力分别为p1和p2；压差为=p1-p2。微小的平行六面体bdxdy，其左右两端所受的压力分别为p和p+dp，上下两侧面所受的摩擦切应力为别为。1）平板缝隙中的流速分布由牛顿液体内摩擦定律得：对y积分两次得：式中，为积分常数。利用边界条件：y=0处，u=0；y=h处，u=，得（2.43）则在水平方向上的平衡方程为：此外，液流作层流时压力p只是x得线形函数，即：把这些关系分别代入式（2.43）并考虑到运动平板有可能反方向运动，可得：此方程为液体在

4、平行平板缝隙中的流速分布为2）液体在平行平板缝隙中的流量此式为液体在平行平板中的流量方程在时，平行平板缝隙间才不会有液流通过。1）平板移动的方向和压差方向相同时取“+”号；2）方向相反时，取“-”号。号的含义：4）当平行平板两端没有压差时（=0）：通过缝隙的流量与缝隙值的三次方成正比，这说明液压元件内缝隙的大小对其泄漏量的影响是很大的。3）当平行平板间没有相对运动时（=0）：由此，便可得出如下结论：缝隙h愈小，泄漏愈小。但是，h的减小会使液压元件中的摩擦功率损失增大。将圆环缝隙沿圆周方向展开，就相当于一个平行平板缝隙。因此，只要用来代替平行平板

5、缝隙中的宽度b，就可以得到内外表面之间有相对运动的同心圆环缝隙流量公式：当相对运动速度=0时，即为内外表面之间无相对运动的同心圆环缝隙流量公式：（2.50）2．圆环缝隙流量圆环缝隙有同心和偏心两种情况，它们的流量公式不同。1）流过同心圆环缝隙的流量例2.9如图2.24所示，柱塞直径d=19.9mm，缸套直径D=20mm，长l=70mm，柱塞在受力F=40N作用下向下运动，并将油液从缝隙中挤出。若柱塞与缸套同心，油的粘度，求柱塞下落H=0.1m所需要的时间。解根据柱塞运动状态和式（2.49）有：式中，是柱塞下降01.m排出的液体体积；是柱塞下降的

6、运动速度，h=（D-d）/2，将上述各参数代入上式并整理可得：偏心距为e，其流量公式为：式中：当内外圆表面没有相对运动，即时，其流量公式为：2）流过偏心圆环缝隙的流量讨论：1）当ε=0时，它就是同心圆环缝隙的流量公式；2）为了减小圆环缝隙的泄漏，应使相互配合的零件尽量处于同心状态.3．圆环平面缝隙流量圆环小半径分别为r1和r2,它与平面间的缝隙值为h,由平板间隙的速度分布方程，在半径为r、距离下平面z处的径向速度为：通过的流量为：即：rz（2.52）结束