液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)——流量、流速、流體流動(dòng)狀態(tài)

流體力學(xué)常識(shí)流動(dòng)是流體的一般運(yùn)動(dòng)。這雖然像是一句廢話，但是很多基礎(chǔ)性概念聽(tīng)上去都像是廢話。流體流動(dòng)規(guī)律中，有兩大因素需要考慮：流量和流速。下面我們分別了解一下。
1、流量流量是指流體在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一橫截面積的數(shù)量。這個(gè)數(shù)量可以用體積來(lái)計(jì)量（體積流量），也可以用質(zhì)量來(lái)計(jì)量（質(zhì)量流量）。我們通常說(shuō)的流量一般都是體積流量，單位為GPM（加侖每分鐘）或者LPM（升每分鐘），他們之間的換算關(guān)系如下，記住就行了：
1加侖(美)=3.785411784升
1加侖(英)=4.54609188升圖1中的流量計(jì)是以上述兩種單位制計(jì)量。

圖1
2、流速流速是指流體在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)的距離。流速并不是一個(gè)可以直接測(cè)量的量，我們通常是用下述公式間接計(jì)算：流速V=流量Q÷橫截面積A
也就是說(shuō)，流速取決于流量Q和橫截面積A的大小。如圖2所示，如果我們?cè)黾踊驕p少泵的出口流量，但是出口管子的直徑不改變，那么流速會(huì)發(fā)生改變。即：減小流量，流速減慢；增大流量，流速加快。

圖2
同樣，如圖3所示，如果我們保持泵的出口流量不變，只增大或縮小出口管子的直徑，那么流速也會(huì)發(fā)生改變。即：減小管徑，流速加快；增大管徑，流速減慢。

圖3
當(dāng)然了，流速的增加，會(huì)導(dǎo)致管子發(fā)熱，我們都知道這是由于摩擦引起的，如圖4所示。

圖4
可是，摩擦是如何產(chǎn)生的呢，或許圖5會(huì)給我們一些啟發(fā)。

圖5
圖5主要表達(dá)的是流體分子與管子內(nèi)壁發(fā)生碰撞，導(dǎo)致流體的壓力能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能向外散發(fā)到大氣中去了。當(dāng)然了，這只是一個(gè)示意圖，并不是很準(zhǔn)確。
3、層流層流是流體的一種理想流動(dòng)狀態(tài)。其具體內(nèi)容可表述為：流體在管內(nèi)低速流動(dòng)；流體質(zhì)點(diǎn)沿著與管軸線平行的方向做平滑的直線運(yùn)動(dòng)；流體的流速在管子中心處最大，接近管壁處最小。我們簡(jiǎn)單的用圖6來(lái)示意。

圖6
4、紊流紊流也是流體的一種流動(dòng)狀態(tài)。其具體內(nèi)容可表述為：流體在管內(nèi)高速流動(dòng)；各個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)的流線交織在一起，流場(chǎng)中有許多小漩渦；紊流會(huì)引起較大的能量損失。我們簡(jiǎn)單的用圖7來(lái)示意。

圖7
在整個(gè)液壓系統(tǒng)中，紊流多發(fā)生在管路發(fā)生彎曲的地方以及節(jié)流孔處，如圖8所示。在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，我們可以盡可能增大管徑和管接頭的通徑來(lái)改善這一現(xiàn)象。液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)——流量、流速、流體流動(dòng)狀態(tài)

圖8

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