管路中液体的压力损失.ppt

管路中液体的压力损失 (pressure drop) 实际液体具有粘性 流动中必有阻力，为克服阻力，须消 耗能量，造成能 量损失 (即压力损失） 分类： 沿程压力损失、局部压力损失 （一） 液体的流动状 态 层流和紊流 1.层 流 (streamlined)： 液体的流动是分 层的，层与层之 间互不干扰 。 2.紊流 （ turbulent)）：液体流动不分层， 做混杂紊乱流动。 （二） 沿程压力损失 （粘性损 失） 定 义 :液体沿等径直管流动时，由 于液体的 粘性摩擦和质 点 的 相互扰动作用，而产生的压 力损失。 沿程压力损失产生原 因 内摩擦 因粘性，液体分子间摩 擦 摩擦 外摩擦 液体与管壁间 五 孔口和缝隙流量 1. 孔口流量 孔口根据长径比分为三种 : 1) 薄壁孔 l/d0.5 2) 细长孔 l/d 4 3) 短孔 0.5l/d4 薄壁孔流量 d/d17 为完全收缩 d/d1 7为不完全收缩 p1/g + Z1 +1 v12 / 2g= p2/g + Z2 +2 v22/2g+ hw p1+g Z1 +1 v12 / 2= p2+g Z2 +2 v22/2+ pw 式中 :Z1= Z2 ; v1 v2 ; 2 =2; pv = v22/2 式中 :A2-收缩断面的面积 ; Cq-流量系数 Cc-收缩系数 ; C C=A2/AT AT-孔口的过流断面积 1 1 2)(2 1 1 21 2 v v c pc pp v pAcpAccvAq ppp TqTcv 22 22 21 短孔、细长孔流量 短孔的流量 细长孔 孔口流量通用公式： q = CATp p l dq 1 2 8 4 pAcq Tq 2 短孔、细长孔流量 短孔的流量 细长孔 孔口流量通用公式： q = CATp pldq 1 2 8 4 pAcq Tq 2 2、缝隙流量 平行平板缝隙流量 圆环缝隙流量 p l bh q 12 3 六、 气穴现象和液压冲击 1. 气穴现象 在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而产 生气泡的现象。 危害：使液压装置产生噪声和振动，使金属表面受到 腐蚀。 减小气穴现象的措施：为了防止气穴现象的产生，就 要防止液压系统中的压力突然降低，具体措施如下： 减小阀孔前后的压力差，一般希望阀孔前后的压力比 p1/p23.5。 正确设计和使用液压泵。 提高零件的抗气蚀能力：增加零件的机械强度，采用 抗腐蚀能力强的金属材料，减小零件表面粗糙度 2. 液压冲击 1) 现象和原因 在液压系统中，当管道中的阀门突然关闭或开启 时，管内液体压力发生急剧交替升降的波动过程， 称为液压冲击。 直接液压冲击：当管道中的阀门突然关闭时，阀 门处的压力急剧上升，出现峰值，可能使液压元 件和管道损坏，并伴有巨大的振动和噪声。当管 道中的阀门突然开启时，则使压力突然下降。这 种开闭所引起的冲击，叫做直接液压冲击。 由管内液流流速突变引起的液压冲击； 由运动部件制动所产生的液压冲击。 2) 危害 出现液压冲击时，液体中的瞬时峰值压力可以比 正常工作压力大好几倍。虽然峰值压力比管道的 破坏压力要小得多，但由于压力增长极快，足以 使密封装置、管道或其它液压元件损坏。液压冲 击还会使工作机械引起振动，产生很大噪声，影 响工作质量。有时，液压冲击使某些元件（如阀、 压力继电器等）产生误动作，导致设备破坏。 3) 减小液压冲击的措施 1、尽可能延长执行元件的换向时间，如将电液换向阀或换向 阀采用带锥度台肩的阀芯，可控制主阀芯的移动速度，从而 控制了换向时间。 2、正确设计阀口，使运动部件制动时速度变化比较均匀。 3、在某些精度要求不高的工作机械上，使液压缸两腔油路在 换向阀回到中位时瞬时互通。 4、适当加大管径，使液流流速小于或等于推荐流速值。 5、采用橡胶软管。 6、在容易发生液压冲击的地方，设置卸荷阀或蓄能器。蓄能 器不但缩短了压力波传播的距离，减小了相应的传播时间 tc， 还能吸收冲击压力。