流體力學(xué)基礎(chǔ)第一章-資料下載頁
2025-04-29 06:45本頁面
【正文】 的流動 確定 C— C截面的位置和壓力十分困難，一般在出口下游適當(dāng)?shù)牡胤饺?22截面處測得壓力 p2，取截面 1— 1和 2— 2為計(jì)算截面，得： 59 通過短孔的流動 短孔的流量仍可用薄壁小孔的公式計(jì)算，但其出流系數(shù)不同，數(shù)值可以在圖 124查出。 短孔加工比薄壁小孔容易，故常用作固定的節(jié)流器使用。 60 通過細(xì)長孔的流動 細(xì)長孔的流量可以采用圓管中的層流流動流量計(jì)算公式計(jì)算： 油液流經(jīng)細(xì)長小孔的流量與小孔前后的壓差 Δp 的一次方呈正比，同時(shí)由于公式中也包含油液的粘度 μ ，因此流量受油溫變化的影響較大。 統(tǒng)一的流經(jīng)孔口的流量公式 61 間隙流動 液壓元件內(nèi)各零件間有相對運(yùn)動 ， 必須要有適當(dāng)間隙 。 間隙過大 ，會造成泄漏；間隙過小 ， 會使零件卡死 。 如圖所示的泄漏 ， 是由壓差和間隙造成的 。 內(nèi)泄漏的損失轉(zhuǎn)換為熱能 ， 使油溫升高 ， 外泄漏污染環(huán)境 ， 兩者均影響系統(tǒng)的性能與效率 ， 因此 ， 研究液體流經(jīng)間隙的泄漏量 、 壓差與間隙量之間的關(guān)系 ， 對提高元件性能及保證系統(tǒng)正常工作是必要的 。 間隙中的流動一般為層流 ， 一種是壓差造成的流動稱壓差流動 ， 另一種是相對運(yùn)動造成的流動稱剪切流動 ， 還有一種是在壓差與剪切同時(shí)作用下的流動 。 62 63 64 65 兩平行圓盤 A和 B之間的間隙為 h，液流由圓盤中心孔流入，在壓差的作用下向四周徑向流出。由于間隙很小，液流呈層流，因?yàn)榱鲃邮菑较虻?，所以對稱于中心軸線。柱塞泵的滑履與斜盤之間以及某些端面推力靜壓軸承均屬這種情況。 66 67 68 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象 在液壓系統(tǒng)中 ， 當(dāng)極快地?fù)Q向或關(guān)閉液壓回路時(shí) ， 致使液流速度急速地改變 (變向或停止 )， 由于流動液體的慣性或運(yùn)動部件的慣性 ， 會使系統(tǒng)內(nèi)的壓力發(fā)生突然升高或降低 ， 這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊 。 69 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象 液壓沖擊的危害很大 ,發(fā)生液壓沖擊時(shí)管路中的沖擊壓力往往急增很多倍 ， 而使按工作壓力設(shè)計(jì)的管道破裂 。 此外 ， 所產(chǎn)生的液壓沖擊波會引起液壓系統(tǒng)的振動和沖擊噪聲 。 因此在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮這些因素 ， 應(yīng)當(dāng)盡量減少液壓沖擊的影響 。 為此 ， 一般可采用如下措施： (1)緩慢關(guān)閉閥門 、 延長運(yùn)動部件制動換向時(shí)間 ， 可削減沖擊強(qiáng)度 。 (2)限制管道內(nèi)液體流動速度及運(yùn)動部件的速度 。 (3)適當(dāng)加大管徑 ， 不僅可以降低流速 ， 而且可以減小壓力沖擊波的傳播速度；盡量縮短管長 ， 可以減小壓力波傳播時(shí)間 。 (4)采用橡膠軟管 ， 以增加系統(tǒng)的彈性 ， 減小液壓沖擊； (5)在易發(fā)生液壓沖擊處 ， 設(shè)置卸荷閥或蓄能器 ， 以吸收沖擊 。 70 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象 （ 1）管道閥門關(guān)閉時(shí)的液壓沖擊 （ 2）運(yùn)動部件制動時(shí)的沖擊壓力 71 液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象 空穴現(xiàn)象 一般液體中溶解有空氣 ， 水中溶解有約 2%體積的空氣 ， 液壓油中溶解有 (6%～ 12%)體積的空氣 。 成溶解狀態(tài)的氣體對油液體積彈性模量沒有影響 ，成游離狀態(tài)的小氣泡則對油液體積彈性模量產(chǎn)生顯著的影響 。 空氣的溶解度與壓力成正比 。 當(dāng)壓力降低時(shí) ， 原先壓力較高時(shí)溶解于油液中的氣體成為過飽和狀態(tài) ， 于是就要分解出游離狀態(tài)微小氣泡 ， 其速率是較低的 ， 但當(dāng)壓力低于空氣分離壓 pg時(shí) ， 溶解的氣體就要以很高速度分解出來 ， 成為游離微小氣泡 ， 并聚合長大 ， 使原來充滿油液的管道變?yōu)榛煊性S多氣泡的不連續(xù)狀態(tài) ，這種現(xiàn)象稱為空穴現(xiàn)象 。 油液的空氣分離壓隨油溫及空氣溶解度而變化 。 管道中發(fā)生空穴現(xiàn)象時(shí) ， 氣泡隨著液流進(jìn)入高壓區(qū)時(shí) ， 體積急劇縮小 ， 氣泡又凝結(jié)成液體 ， 形成局部真空 ， 周圍液體質(zhì)點(diǎn)以極大速度來填補(bǔ)這一空間 ， 使氣泡凝結(jié)處瞬間局部壓力可高達(dá)數(shù)百巴 ， 溫度可達(dá)近千度 。 在氣泡凝結(jié)附近壁面 ， 因反復(fù)受到液壓沖擊與高溫作用 ， 以及油液中逸出氣體具有較強(qiáng)的酸化作用 ， 使金屬表面產(chǎn)生腐蝕 。 因空穴產(chǎn)生的腐蝕 ， 一般稱為氣蝕 。 72 泵吸入管路連接、密封不嚴(yán)使空氣進(jìn)入管道，回油管高出油面使空氣沖入油中而被泵吸油管吸入油路以及泵吸油管道阻力過大，流速過高均是造成空穴的原因。 當(dāng)油液流經(jīng)節(jié)流部位，流速增高，壓力降低，在節(jié)流部位前后壓差p1/p2≥ 時(shí)，將發(fā)生節(jié)流空穴。 空穴現(xiàn)象，引起系統(tǒng)的振動，產(chǎn)生沖擊、噪音、氣蝕使工作狀態(tài)惡化，應(yīng)采取如下 預(yù)防措施 : ，泵吸油口要有足夠的管徑，濾油器壓力損失要小，自吸能力差的泵用輔助供油。 ，防止空氣滲入。 ，一般控制節(jié)流口前后壓差比 p1/p2＜ 。 ，增加零件的機(jī)械強(qiáng)度，采用抗腐蝕能力強(qiáng)的金屬材料，減小零件表面粗糙度等。 73 液壓泵的空穴現(xiàn)象 液壓泵吸油管直徑太小時(shí)、或吸油阻力太大、或液壓泵轉(zhuǎn)速過高，由于吸油腔壓力低于空氣分離壓而形成氣泡，產(chǎn)生空穴現(xiàn)象。 實(shí)踐中一般要求液壓泵的吸油口的高度 h不超過 .
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