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1、液壓氣動與密封／2010年第4期液壓管道流速設計研究王林張森王江三(中航工業(yè)西安飛機設計研究所，陜西西安71o089)摘要：本文通過工程實例，研究討論了液壓系統(tǒng)設計中常見的大流量高流速問題。闡述了紊流光滑管狀態(tài)是高速流體保持穩(wěn)定狀態(tài)的必要條件，液體溫度升高是制約流速提高關鍵的觀點。得出了液流速度可以在光滑紊流管范疇有條件的突破常規(guī)推薦值的結論。關鍵詞：液壓系統(tǒng)；流速；紊流；雷諾數(shù)中圖分類號：TH137．7文獻標識碼：A文章編號：1008—0813(2010)04—0036—03TheResearchan
2、dDesignofHydraulicPipelineFlowVelociWWANGLinZHANGSenWANGJiang—san3(Xi’anAircraftInstituteofChinaAviationIndustryCorporation，xi’an710089，China)Abstract：Aprojeetexampleisintroducedintheparagraph．Andresearchinginthequestionofthehighspeedandbigvolumeofflowin
3、hydraulicsystemdesign．Expatiatingonturbulentflowthesmoothpipelineisthehighspeedflowtoretainstablenecessarycondition，andincreasingtemperatureisrestrictedflowvelocitytoenhance．Ultimately，weshouldgaintheconclusionwhichthesmoothturbulentflowpipelinecanbebrea
4、kingroutinevalueincertaincondition．KeyWords：hydraulicsystem；flowvelocity；turbulentflow；reynoldsnumber液壓系統(tǒng)設計問題、分析紊流光滑管狀態(tài)下流體的特O引言性，溫度變化情況，提出了流速突破常規(guī)推薦值后應在高壓、大流量液壓系統(tǒng)設計中，液壓管道流速注意的問題。是一個十分重要的參數(shù)，直接影響流體的流動狀態(tài)1工程實例簡介(層流還是紊流)、流體的溫度、黏度、能量損失以及管道、閥件對流體的阻力等，對于液壓管道的選用以某
5、機構負載固定在轉軸上，并在液壓缸帶動下繞及系統(tǒng)總體設計有著重要影響。轉軸中心作局部回轉運動，液壓缸無桿腔端通過鉸鏈按照流體力學理論，流體分為層流和紊流兩種狀與安裝架連接，活塞桿與負載鉸接。液壓系統(tǒng)原理簡態(tài)。層流狀態(tài)的液體流動呈層狀，各流層之間互不摻圖見圖1，液壓泵為變量柱塞油泵。系統(tǒng)工作要求當混，且流速平行于管道軸線。液體的流速較低，質點電磁閥2DT、4DT帶電工作時，液壓泵給液壓缸無桿受黏性制約，不可隨意流動，黏性力起主導作用。而腔和蓄能器同時供油，活塞桿伸出，推動負載到達工紊流狀態(tài)的液體，管道內質點
6、運動雜亂無章，其速度作位置，并使蓄能器充液達到設定壓力。當電磁閥無論大小和方向都隨時間作無規(guī)則的變動，除有平行IDT、3DT、5DT帶電工作時，液壓泵和蓄能器同時給于管道軸線的運動外，還存在劇烈的橫向運動。液體液壓缸有桿腔供油，活塞桿在零點幾秒內快速收回，的流速較高，黏性制約作用減弱，慣性力起主導完成一個工作循環(huán)。作用。系統(tǒng)最高工作壓力為24MPa，最高流速和流量出液壓管路及流體確定后，流體狀態(tài)取決于雷諾數(shù)現(xiàn)在活塞桿快速收回階段。根據(jù)液壓缸結構尺寸和運的大小，而雷諾數(shù)、管道的平均流速、流量三者之間動要求
7、可計算出活塞快速收回時平均速度為3．3m／s，均成正變關系。因此，為了保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，流有桿腔進油流量為886IVmin，進油管平均流速為體速度應盡可能低，流動狀態(tài)最好處于層流。而工程l1．39m／s；無桿腔回油流量為1881L／min，油管平均實際中，受管道通徑、閥口大小、設備體積等其他條流速為l2．48m／s。很顯然，這是一個典型的高流速、件的影響，液流速度可能會比較高，流體往往處于紊大流量液壓系統(tǒng)。流狀態(tài)。本文將通過工程實例研究討論大流量高流速調試試驗及初步運行表明，液壓系統(tǒng)能滿足系統(tǒng)工作要求
8、，所選管道、液壓元件恰當，系統(tǒng)流量、流收稿日期：2009．12-02速適應于特定的運行環(huán)境。除了液壓沖擊較大，系統(tǒng)作者簡介：王林(1962一)，男，陜西富平人，高級工程師，畢業(yè)于沈陽工業(yè)振動劇烈、躁聲大外，未發(fā)現(xiàn)其他異?，F(xiàn)象。學院，主要從事飛機保障設備設計。36HydraulicsPneumatics＆Seals／No．4．20109．42m／s，其對應的雷諾數(shù)分別為10852、13310，進油管雷諾數(shù)為9904。上述各種情形下的雷諾數(shù)均小
