局部压力损失在汽车减振器设计与仿真中的重要性

流动液体除通过直管产生沿程压力损失外，通过阀门、弯头、接头等局部障碍时，液流方向和流速发生变化，在这些地方发生撞击、分离、旋涡等现象，也会造成能量损失，这部分能量损失称为局部压力损失。局部压力损失是由旋涡使液体质点相互撞击消耗动能造成的，或者是由于截面流速剧烈变化产生附加摩擦消耗动能造成的。消耗的动能均由压力能变为热能。

液体在流过这些局部障碍时，液体的流动状态极为复杂，影响因素较多。局部压力损失除少数可以从理论上进行分析、计算外，一般都要依靠实验方法先求得各种类型的局部阻力系数，然后再计算。局部压力损失的大小为

式中，ζ为局部阻力系数（由实验求得，具体数值可查阅有关手册）。

各种局部压力损失的形式可能不同，但物理本质是相同的，故式（6-39）可以认为是局部压力损失的一般表达式。当液流通过阀口、弯头及突然变化的截面时，其局部阻力系数是不同的，各种局部损失的形式及其阻力系数ζ可由有关手册查得。

下面介绍减振器设计和特性分析中，常见的几种局部阻力系数ζ。

1.突然扩大

管道局部过流断面由A₁扩大至A₂，由包达定理得到突然扩大局部阻力系数的理论公式为

ζ=（A₂/A₁-1）²

或 ζ=（1-A₂/A₁）² （6-40）

经过阿切尔（Archer）精密仪器测试认定，该突然扩大局部阻力系数是可靠的。

2.突然缩小

当油液突然进入小管道A₂时，形成一个过流断面最小的收缩断面A_c，且

A_c/A₂=C_c＜1（6-41）

C_c称为断面收缩系数，突然缩小的局部阻力系数ζ与断面收缩系数C_c有关。在不同结构下的断面收缩系数C_c和局部阻力系数ζ见表6-4。(www.xing528.com)

表6-4 在不同结构下的断面收缩系数C_c和局部阻力系数ζ

3.弯管和折管

弯管和折管的流动现象十分复杂。由于流动惯性，流线往往在弯管和折管的内侧分离而形成涡流。威斯巴赫通过试验总结出了弯管和折管角度为θ的阻力系数。

弯管阻力系数为

折管阻力系数为

式中，d为管道直径；R为拐角半径；θ为折管角度。

对于油液突然改变流向的局部阻力系数，可按折管阻力系数分析计算。

液流通过各种阀的局部压力损失，可由阀的产品样本查得。查得压力损失为在额定流量q_n下的压力损失Δp_n。当实际通过的流量q_v不是额定流量时，通过该阀的局部压力损失为

式中，q_n为阀的额定流量；q_v为阀的实际流量；Δp_n为阀通过额定流量下的压力损失。