液压集成块孔道结构压力损失分析(1)


液压系统中的能量损失主要表现为压力损失。系统的压力损失包括沿程压力损失和局部压力损失:当流体在集成块内部通过时,由于流体自身有一定的粘度,流体一定会和管道发生摩擦,流体自身要克服摩擦运动,这样就产生了沿程压力损失;当孔道截面突然发生变化、流体的速度和方向突然改变,例如流体流经阀口、弯管、通流截面变化等急剧变化的局部区域,由于液流方向和速度均发生剧烈变化,形成漩涡,使流体的质点之间相互剧烈撞击,从而产生局部压力损失。沿程压力损失和局部压力损失相比,远远小于局部压力损失,因此液压系统集成块中复杂孔道的局部压力损失也是液压系统主要损失的一部分。

    1  局部压力损失理论分析

局部压力损失是液压系统损失的主要原因,在液压集成块的结构网络中,其产生的局部压力损失也是压力损失的一部分。当流体在孔道中经过遇到障碍时,液流可能产生涡流和液流的变形,从而引起液流的方向和大小的变化,产生局部压力损失。局部压力损失的公式为:

式中,ξ—局部阻力系数,它的取值与局部障碍形状及雷诺数有关

ρ—管道内液体密度,kg/m

V—管道内的平均流速,m/s

局部阻力系数ξ和雷诺系数Re有关,集成块内部的孔道结构比较复杂,局部的扰动对液流的影响很大,内部孔道中的流体为液压油,使得在雷诺数很小的情况下,流道内的液流状态呈现出紊流状态。在一个孔道结构中,边界条件相同的情况下,结构的局部阻力系数和雷诺系数是相同的,从公式(1)中可知,孔道中的流速越大,局部压力损失就越大,集成块的局部压力损失与流速成正比,要求设计者在结构允许的情况下,尽量控制流速不要过大。


注:转载请与作者联系授权,作者:广州市新欧机械有限公司黄志坚教授,020-82333916

(0)

相关推荐