液压与气压传动教程 液压技术 第2章 液压传动基础知识(11)

(2) (2) 平均流速。设管内平均流速为υ，

(2-52)

把式(2-52)与式(2-49)对比可得平均流速与最大流速的关系：

υ= (2-53)

(4)沿程压力损失。层流状态时，液体流经直管的沿程压力损失可从式(2-52)求得：

(2-54)

由式(2-54)可看出，层流状态时，液体流经直管的压力损失与动力粘度、管长、流速成正比，与管径平方成反比。

在实际计算压力损失时，为了简化计算，由式(2-8)和式(2-41)得μ=υdρ/Re，并把

μ=υdρ/Re代入式(2-54)，且分子分母同乘以2g得:

(2-55)

式中：λ为沿程阻力系数。它的理论值为λ＝64/Re，而实际由于各种因素的影响，对光滑金属管取λ＝75/Re，对橡胶管取λ＝80/Re。

2.紊流时的压力损失层流流动中各质点有沿轴向的规则运动。而无横向运动。紊流的重要特性之一是液体各质点不再是有规则的轴向运动，而是在运动过程中互相渗混和脉动。这种极不规则的运动，引起质点间的碰撞，并形成旋涡，使紊流能量损失比层流大得多。

由于紊流流动现象的复杂性，完全用理论方法加以研究至今，尚未获得令人满意的成果，故仍用实验的方法加以研究，再辅以理论解释，因而紊流状态下液体流动的压力损失仍用式(2-55)来计算，式中的λ值不仅与雷诺数Re有关，而且与管壁表面粗糙度Δ有关，具体的λ值见表2-5。

表2-5圆管紊流时的λ值

2.局部压力损失

局部压力损失是液体流经阀口、弯管、通流截面变化等所引起的压力损失。液流通过这些地方时，由于液流方向和速度均发生变化，形成旋涡（如图2-22），使液体的质点间相互撞击，从而产生较大的能量损耗。

图2-22 突然扩大处的局部损失

局部压力损失的计算式可以表达成如下算式：

=2 /2 （2—56）

式中：为局部阻力系数，其值仅在液流流经突然扩大的截面时可以用理论推导方法求得，其他情况均须通过实验来确定；为液体的平均流速，一般情况下指局部阻力下游处的流速。

3.管路系统中的总压力损失与效率

管路系统的总压力损失等于所有沿程压力损失和所有局部压力损失之和，即：

=+=+ （2—58）