《孔口和缝隙流量》ppt课件.ppt

2．4液流流经孔口和缝隙的流量,孔口根据它们的长径比可分为三种：当孔口的长径比l/d＜0.5时，称为薄壁孔；当0.5＜l/d＜4时，称为短孔；当l/d＞4时，称为细长孔 1．薄壁孔口流量 d1/d≥7时，流收缩称为完全收缩； d1/d＜7时，收缩称为不完全收缩2．4．1孔口流量,,,由式（2.28）可知，面积相等但形状不同的通流截面，其水力直径是不同的由计算可知现对孔前通道断面1－1和收缩断面2－2之间的液体列出伯努利方程：,式中，h1=h2；因v1v2，则v1可以忽略不计；因为收缩断面的流动式紊流，则 仅为局部损失，即 ，代入上式后可得：,（2.38）,式中：,由此可得通过薄壁孔口得流量公式为：,（2.39）,式中：,（2.40）,当 时，它们可被认为时不变的常数，计算时可取平均值 当液流不完全收缩（d1/d7）时，流,量系数可增大到 2．短孔、细长孔口流量 短孔的流量公式仍然是式（2．39），但流量系数Cq应由图2．21中查出而当dRe/l＞10000时，一般可取Cq=0．82短孔比薄壁孔口容易制做，因此特别适合于作固定节流器使用 流经细长孔的液流，由于粘性而流动不畅，流速低，故多为层流，所以其流量计算可以应用前面推出的圆管层流流量公式：,综合各孔口的流量公式，可以归纳出一个通用公式：,（2.41）,（2.42）,式中：,这个孔口的流量通用公式经常用于分析孔口的流量压力特性。

流经细长孔的液流，由于粘性而流动不畅，流速低，故多为层流，所以其流量计算可以应用前面推出的圆管层流流量公式：,2．4．2缝隙流量 1．平行平板缝隙流量,在水平方向上的平衡方程为：,经过整理并将式（1.5）代入后得：,对y积分两次得：,（2.43）,式中， 为积分常数当平行平板间得相对运动速度为 时，利用边界条件： y=0处，u=0；y=h处，u= ， 得 此外，液流作层流时压力p只是x得线形函数，即：,（2.44）,（2.45）,号的确定方法如下：当动平板移动的方向和压差方向相同时取“+”号；方向相反时，取“-”号 当平行平板间没有相对运动时（ =0），其值为：,（2.46）,当平行平板两端没有压差时（ =0），其值为：,（2.47）,将泄漏所造成的功率损失写成：,（2.48）,由此得液体在平行平板缝隙中的流量为：,,2．圆环缝隙流量,（1）流过同心圆环缝隙的流量 只要用 来代替式（2.45）中的b,（2.49）,当相对运动速度 =0时，即为内外表面之间无相对 运动的同心圆环缝隙流量公式：,（2.50）,,例2.9 如图2.24所示，柱塞直径d=19.9mm，缸套直径D=20mm，长l=70mm，柱塞在 受力F=40N作用下向下运动，并将油液从缝隙中挤出。

若柱塞与缸套同心，油的粘度 ，求柱塞下落H=0.1m所需要的时间 解 根据柱塞运动状态和式（2.49）有：,式中， 是柱塞下降01.m排出的液体体积； 是柱塞下降的运动速度， H=（D-d）/2，将上述各参数代入上式并整理可得：,（2）流过偏心圆环缝隙的流量 若内外圆环不同心，且偏心距为e，则形成偏心 圆环缝隙，见图2.25所示其流量公式为：,（2.51）,式中：,当内外圆表面没有相对运动，即 时，其流量公式为：,3．圆环平面缝隙流量 在半径为r、距离下平面z处的径向速度为：,通过的流量为：,即：,（2.52）,结束,。