管路中液体的压力损失

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。
（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/d≤0.5 2) 细长孔 l/d＞4 3) 短孔 0.5<l/d≤4
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。
① 薄壁孔流量
d/d1≥7 为完全收缩 d/d1＜7为不完全收缩
p1/ρg + Z1 +α1 v12 / 2g= p2/ρg + Z2 +α2 v22/2g+ hw p1+ρg Z1 +ρα1 v12 / 2= p2+ρg Z2 +ρα2 v22/2+ Δpw 式中:Z1= Z2
;
v1＜＜v2 ; α2 =2; △pv = ζ·ρv22/2
• ① 平行平板缝隙ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量
•
bh q p ② 圆环缝隙流量 12 l
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： • ① 减小阀孔前后的压力差，一般希望阀孔前后的压力比 p1/p2<3.5。 • ② 正确设计和使用液压泵。 • ③ 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
式中:A2-收缩断面的面积; Cq-流量系数 C C=A2/AT AT-孔口的过流断面积
Cc-收缩系数;
1 v2 1 1 cv 1
2( p1 p2 )

cv
2

p
p p1 p2 q A2 v2 cv cc AT 2

p cq AT
2

p
② 短孔、细长孔流量
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。
• 短孔的流量
q cq AT 2

p
• 细长孔
d 4 q p 128 l
• ③ 孔口流量通用公式：q = CATΔpφ
② 短孔、细长孔流量
• 短孔的流量
q cq AT 2

p
• 细长孔
d 4 q p 128 l • ③ 孔口流量通用公式：q = CATΔpφ
2、缝隙流量
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。