第七章 缝隙流动.

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1、在液压与气动元件的各组成零件间总存在着某种配在液压与气动元件的各组成零件间总存在着某种配合间隙,不论它们是静止的还是变动的,都合间隙,不论它们是静止的还是变动的,都。本节介绍流体经过各种缝隙。本节介绍流体经过各种缝隙的流动特性及其流量公式,作为分析和计算元件泄的流动特性及其流量公式,作为分析和计算元件泄漏的依据。漏的依据。与空气相比液体的泄漏引起的功率损失和对环境的与空气相比液体的泄漏引起的功率损失和对环境的污染危害更大,所以下面阐述污染危害更大,所以下面阐述,即液体的泄漏问题。即液体的泄漏问题。如图所示为在两块平行平板所如图所示为在两块平行平板所形成的缝隙间充满了液体,缝形成的缝隙间充满了液
2、体,缝隙高度为隙高度为h,缝隙宽度和长度,缝隙宽度和长度为为b和和l,且一般恒有,且一般恒有bh和和lh。若缝隙两端存在。若缝隙两端存在p=p1-p2,液体就会产生流动;,液体就会产生流动;即使没有压差即使没有压差p的作用,如果的作用,如果两块平板有相对运动,由于两块平板有相对运动,由于的作用,液体也会被平的作用,液体也会被平板带着产生流动。板带着产生流动。分析液体在平行平板缝隙中分析液体在平行平板缝隙中,即,即。 在液流中取一个在液流中取一个dxdy(宽度方向取单位长),作用在其左(宽度方向取单位长),作用在其左右两端面上的右两端面上的为为p和和p+dp,上下两面所受到的,上下两面所受到的为
3、为+d和和,因此,因此为为xyp)(px(ypdddd)dd 经过整理并将经过整理并将 代入后有代入后有yudd xpyudd1dd22 对上式积分两次得对上式积分两次得212dd21CyCyxpu 式中,式中,C1、C2为为,可利用,可利用求出:当平行平板间求出:当平行平板间的相对运动速度为的相对运动速度为u0时,在时,在y=0处,处,u=0,在,在y=h处,处,u=u0,则,则hxphuCdd2101 02 C此外,液流作层流时此外,液流作层流时p只是只是x的的,即把这些关系式代入上,即把这些关系式代入上式并整理后有式并整理后有yhuplyhyu02)( 由此得由此得为为03000212d
4、2)(dubhplbhybyhuplyhyyubqhh 当平行平板当平行平板,通过液流纯由平板相对运动引起时,通过液流纯由平板相对运动引起时称为称为,其值为,其值为02ubhq 当平行平板间当平行平板间,即,即u0=0时,通过的液流纯由压差引时,通过的液流纯由压差引起,称为起,称为,其值为,其值为plbhq 123如果将上面的这些流量理解为元件缝隙中的泄漏量,那么从上式如果将上面的这些流量理解为元件缝隙中的泄漏量,那么从上式可以看到,在压差作用下,通过缝隙的流量与缝隙值的三次方成可以看到,在压差作用下,通过缝隙的流量与缝隙值的三次方成正比,这说明正比,这说明。7-2 液压和气动元件各零件间的配