液压与气压传动技术 第四版 课件 任务五 液体流经小孔及缝隙的流量分析

液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量在液压系统中，常使液体流经阀的小孔或缝隙来控制流量和压力，达到调速和调压的目的。液压元件的泄露也属于缝隙流动。缝隙小孔调压阀顺序阀小孔缝隙流量阀缝隙液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量在液压系统中，常见的小孔有薄壁小孔、短孔和细长孔。一、液体流经小孔的流量

1.薄壁小孔流量所谓薄壁小孔是指孔的长度l

与其直径d之比l/d≤0.5

，一般带有刃口边沿的孔。由于孔的长度很小，可不考虑其沿程损失。薄壁小孔液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量一、液体流经小孔的流量

1.薄壁小孔流量：液流在小孔上游大约d/2

处开始加速并从四周流向小孔。由于流线不能突然转折到与管轴线平行，在液体惯性的作用下，外层流线逐渐向管轴方向收缩，逐渐过渡到与管轴线方向平行，从而形成收缩截面。对于圆孔，约在小孔下游d/2

处完成收缩。通常把最小收缩面积A2

与孔口截面积AT

之比值称为收缩系数Cc，即Cc=A2

/AT。液流收缩的程度取决于Re、孔口边缘形状、孔口离管道内壁的距离等因素。对于薄壁圆孔，当孔前通道直径d1

与小孔直径d之比d1/

d

≥7

时，流速的收缩作用不受孔前通道内壁的影响，称为完全收缩。反之，则称为不完全收缩。液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量一、液体流经小孔的流量

1.薄壁小孔流量：对于通过薄壁小孔的流液，取截面Ⅰ和Ⅱ为计算截面，利用列伯努利方程可得到通过薄壁小孔的流量公式为：式中：Cq为流量系数，AT为小孔截面积。流量系数Cq一般由实验确定。在液流完全收缩的情况下，当Re≤105时，可按Cq=0.964Re-0.05计算.当Re＞105时，可视为常数，取值为0.60~0.61。液流不完全收缩时的流量系数也可查表。0.10.20.30.40.50.60.70.6020.6150.6340.6610.6960.7420.804液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量一、液体流经小孔的流量

1.薄壁小孔流量：对于通过薄壁小孔的流液，取截面Ⅰ和Ⅱ为计算截面，利用列伯努利方程可得到通过薄壁小孔的流量公式为：薄壁小孔的流量与小孔前后压差的1/2次方成正比，且薄壁小孔的沿程阻力损失非常小，流量受黏度影响小，对油温变化不敏感，且不易堵塞，故常用作液压系统的节流器。节流器液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量一、液体流经小孔的流量

2.短孔和细长孔的流量压力特性：一般小孔的长径比0.5＜l/d≤4时为短孔，而

l/d＞4时为细长孔。短孔短孔的流量压力特性：Cq=0.82：细长孔的流量压力特性：液体流经细长孔的流量q

与其前后压力差△p

的一次方成正比，而和液体的黏度μ成反比。当温度变化而引起液体黏度变化时，流经细长孔的流量也发生变化。另外，细长孔较易堵塞，这些特点都与薄壁小孔不同。孔加工比薄壁小孔容易，故常作为固定的节流器使用。液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量一、液体流经小孔的流量

3.小孔流动的通用流量公式

综合各小孔的流量公式，可以归纳出一个通用公式：

小孔流量通用公式经常用于分析小孔的流量压力特性。无论是哪种小孔，其通过的流量均与小孔的通流截面积AT

及两端压力差△p成正比，改变AT或△p即可改变通过小孔的流量，从而达到对运动部件调速的目的。细长孔液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量二、液体流经间隙的流量

1.液体流经平行平板间隙的流量

平行平板间隙分为固定平行平板间隙和相对运动平行平板间隙两种。

液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量二、液体流经间隙的流量

1.液体流经平行平板间隙的流量

平行平板间隙分为固定平行平板间隙和相对运动平行平板间隙两种。

液压传动基础知识任务五液体流经小孔及缝隙的流量二、液体流经间隙的流量

1.液体流经平行平板间隙的流量

平行平板间隙分为固定平行平板间隙和相对运动平行平板间隙两种。

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