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液体流动时的压力损失.docx


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液体流动时的压力损失
一、 压力损失的基本概念
1、 基本概念
在液压传动中,能量损失主要表现为压力损失,压力损失分为两类:沿程 压力损失和局部压力损失
2、 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,这类压力损失是液体流动时的压力损失
一、 压力损失的基本概念
1、 基本概念
在液压传动中,能量损失主要表现为压力损失,压力损失分为两类:沿程 压力损失和局部压力损失
2、 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,这类压力损失是由液体流动时 的内、外摩擦力所引起的。
3、 局部压力损失:
是油液流经局部障碍(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。
二、 层流、流态、雷诺数
.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:液体质点的运动杂乱无章,除了平行于管道轴线的运动以外,
还存在着剧烈的横向运动。
层流和紊流是两种不同性质的流态。
层流时,液体流速较低,质点受粘性制约,不能随意运动,粘性力起主导作用; 紊流时,液体流速较高,粘性的制约作用减弱,惯性力起主导作用。
液体流动时,究竟是层流还是紊流,要用雷诺数来判定。
.雷诺数
实验表明真正决定液流流动状态的是用管内的平均流速v、液体的运动粘度 v、管径d三个数所组成的一个称为雷诺数Re的无量纲数,即
上临界雷诺数和下临界雷诺数
临界雷诺数:
当液流的实际流动时的雷诺数小于临界雷诺数时,液流为层流,反之液流则为紊
流。常见的液流管道的临界雷诺数可由实验求得。
雷诺数的物理意义:影响液体流动的力主要有惯性力和粘性力,雷诺数就是惯性 力对粘性力的无因次比值。
对于非圆截面管道来说,Re可用下式来计算 Re = 4vR/
v
式中R为通流截面的水力半径。它等于液流的有效截面积A和它 的湿周X (通流截面上与液体接触的固体壁面的周长)之比,即 R=A /x 水利半径对管道通流能力影响很大,水利半径大,表明液流与管壁接触少,通流 能力大;水利半径小,表明液流与管壁接触多,通流能力小,易堵塞。
三、沿程压力损失
1 .圆管中的流量
通过整个通流截面的流量可由对上式积分求得,

q = j udA =『/气牛-时
圆管通流截面上的平均流速为
比较上面两式可知:
液体在圆管中在层流流动时,
的两倍,即Umax = 2v。

沿程压力损失为
Iq d1 , v - — Ap
A 32®
其中心处的最大流速正好等于其平均流速
因为 q = v n d2/4, p =
p v,Re=d v/ v,代入并整理
, 64 I 广 八/ 广
入称为沿程阻力系数。
入的理论值为64/Re,水在作层流流动时的实际阻力系数和理论值是很接 近的。液压油在金属圆管中作层流流动时,常取入=75/Re,在橡胶管中入= 80/Re。

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  • 时间2022-08-05