节流阀特性及优化设计探讨

1.压差流量特性

通过节流孔的流量（见图6-5）一般可以用细长孔或薄壁孔的公式来描述。

假定细长孔的条件满足，即小孔长度大于孔半径的8倍，层流，则通过的流量

q_V=πr⁴Δp/8vρl （6-1）

式中 q_V——流量；

r——孔半径；

Δp——压差；

v——液体运动粘度；

ρ——液体密度；

l——孔长度。

图6-5 通过节流孔的流量与压差

假定薄壁小孔条件满足，即孔长小于小孔半径，等等，则通过的流量

式中 q_V——通过节流孔的流量；(www.xing528.com)

α——与液体粘度和阀开口形状有关的流量系数，0.6～0.9；

A——节流孔面积；

Δp——压差；

ρ——液体密度。

从式（6-1）、式（6-2）可以看出，满足细长孔的条件时，通过的流量与压差成正比；符合薄壁孔的条件时，通过的流量与压差的平方根成正比，而且不受液体粘度影响。表达成曲线，大致如图6-6所示。

实际的节流阀随结构不同，其通过流量往往介于两者之间。节流口长径比越大，受油液粘度的影响越大。因为通过薄壁孔的流量不受液体粘度影响，所以，节流阀比较追求接近薄刃口。作为定性分析，以下取平方根，简化式（6-2）得

式中 k——综合系数。

图6-6 节流阀的压差流量特性示意图（IFAS）

2.其他特性

作为节流阀，通常希望有大的调节范围，特别是小流量时，要求不易堵塞，少受油液粘度影响。

普通的、不带单向阀的节流阀，由于无运动部件，因此，其动特性就像一个纯电阻一样，没有滞后，不会造成超调和振荡。