Расчет потерь в гидроприводе

В гидроприводе имеют место потери давления (SDR) и объемные потери (наружные утечки жидкости и внутренние перетечки).

Потери давления складываются из потерь в трубопроводах на прямолинейных участках (путевые потери), местных потерь (изгибы, сужения, разветвления, входы и выходы в гидроагрегатах и т.д.) и потерь в гидроагрегатах: SDR=SDR_п +SDR_м +SDR_га ,

где SDR_п — путевые потери; +SDR_м — местные потери, SDR_га — потери в гидроагрегатах. Путевые потери SDR_п зависят от характера движения жидкости — ламинарного или турбулентного, который определяют по числу Рейнольдса — R_e

Число Рейнольдса для круглого трубопровода определяется по формуле

R_е =V*d/n=Q/(n*d) (2.19)

где V — скорость течения жидкости в трубопроводе, м/с;

n — кинематическая вязкость жидкости, м² /с. ( вязкость 1 м² /с =10⁶ сСт).

Скорость потока жидкости в трубопроводе или канале любой формы с площадью сечения f , м² V=Q/f, м/c; Q — расход жидкости, м³ /с;

d — диаметр трубопровода, м; n — кинематическая вязкость жидкости, м² /c

При R_e <=R_е.кр. — ламинарный режим течения жидкости; при

R_e > R_е.кр — турбулентный режим. R_екр — критическое значение числа Рейнольдса, приведенные в табл. 2.11. [5]

Таблица 2.11.

Критические значения числа Рейнольдса

Магистраль	Rе
Круглая гладкая труба Резиновый рукав Металлический рукав Концентрическая гладкая щель Концентрическая щель с выточками Неконцентрическая щель с выточками Кран, вентиль Сетчатый фильтр Окна цилиндрических золотников Плоский и конусный клапаны	2100-2300 1800-2000 550-750 20-100

Путевые потери определяются по формуле:

DR_п =l*r*l*V² /(2d), Па, (2.20)

где l — коэффициент трения жидкости о стенки трубопровода;

l =75/ R_e — при ламинарном режиме течения жидкости; l =0.3164*R_e^-0.25 — при турбулентном режиме. Здесь r —плотность жидкости, кг/м³ (Н*с² /м⁴ ) ; l — длина трубопровода, м, d — внутренний диаметр трубопровода, м.

Потери давления в местных сопротивлениях (местные потери)

DR_м =r* x*b*V² /2, Па , (2.21)

где — коэффициент местного сопротивления;

V — средняя скорость потока за рассматриваемым местным сопротивлением, м/с.

b — поправочный коэффициент, учитывающий влияние вязкости жидкости на местные потери. При числах R_е >= 2300 b =1. При R_е <2300 коэффициент b необходимо определять по графику Рис.2.8.

Для каждого вида местного сопротивления коэффициент определяется опытным путем. Примеры местных сопротивлений и значений :

угольник с поворотом потока на 90⁰ =2;

внезапное расширение трубопровода =0.8...0.9;

прямоугольный тройник =0.9...1.2.

Подробные данные о величинах местных сопротивлений приведены в [4, 5]. Потери давления в гидроагрегатах принимаются по техническим характеристикам конкретных устройств. Объемные потери в гидроприводе оценивают объемным КПД, который принимается равным h_об =0.85...0.9.