汽车流体传动与控制：压力损失及泵的供油压力

液体在等径直圆管中流动时的压力损失包括沿程压力损失和局部压力损失两部分。

1.沿程压力损失

液体在等径直圆管中流动时，因粘性摩擦而产生的压力损失，称为沿程压力损失。

1）在圆管中层流时的沿程压力损失为

式中 λ——沿程阻力系数，对金属管λ=75/Re，对橡胶管λ=80/Re。

2）湍流是一种很复杂的流动，计算在圆管中湍流时的沿程压力损失时，λ的数值一般由实验得出，也可查阅相关液压手册。

2.局部压力损失

液体流经管道中的弯管、接头、阀口以及通流截面变化的管道等局部阻力处造成的压力损失，称为局部压力损失。其计算式为

式中 ξ——局部阻力系数，一般由实验确定，也可以查阅相关液压手册。

3.总压力损失

管路系统的总压力损失等于所有沿程压力和所有局部压力损失之和，即

图 2-11

【例2-2】 在图2-11所示的液压系统中，已知泵输出的流量Q=1.5×10^-3m³/s，液压缸内径D=100mm，负载F=30000N，回油腔压力近似为零，液压缸的进油管是内径d=20mm的钢管，总长即为管的垂直高度H=5m，进油管路总的局部阻力系数∑ξ=7.2，液压油的密度ρ=900kg/m³，工作温度下的运动粘度ν=46mm²/s，试求：

进油路的压力损失和泵的供油压力。

解：1）计算压力损失。其中进油管内流速v₁为

则

因Re＜2300，为层流，其沿程阻力系数为(www.xing528.com)

λ=75/Re=0.036

故进油路的压力损失为

2）求泵的供油压力。对泵的出油管断面1-1和液压缸进口后的断面2-2之间列伯努利方程

则p₁的表达式

其中p₂为液压缸的工作压力，由于压力取决于负载，故

ρg（h₂-h₁）为单位体积液体的位能变化量，即

ρg（h₂-h₁）=ρgH=900×9.8×5Pa=0.044×10⁴Pa=0.044MPa为单位体积液体的动能变化量。由连续性方程v₁A₁=v₂A₂=Q，得v₂=。

则

式中 Δp_w——进油路的压力损失，Δp_w=∑Δp=0.166MPa。

故泵供油压力为

p₁=（3.81+0.044-0.02+0.166）MPa=4MPa

可以看出，在液压传动中，由液体位置高度变化和流速变化引起的压力变化量，相对来说是很小的，一般计算时可将ρg（h₂-h₁）、（α₂v²₂-α₁v²₁）两项忽略不计，因此p₁的

表达式可以简化成如下形式

p₁=p₂+∑Δp

上式为近似公式，但在液压系统设计计算中却得到普遍的应用。