★ 第三节液力传动的损失 液力传动在传递动力的过程中,有能量损失。 包括三种:液力损失、容积损失、机械损失 损失的表示用液力效率 容积效率 机械效率_(注意:在这里与工程习 致,便于卖文献,效率下标的表示与《沉体机 械原理》中表示不同)。 大斗
1 第三节 液力传动的损失 液力传动在传递动力的过程中，有能量损失。 包括三种：液力损失、容积损失、机械损失。 损失的表示用液力效率 ，容积效率 ， 机械效率 （注意：在这里为了与工程习惯上一 致，便于阅读文献，效率下标的表示与《流体机 械原理》中表示不同）。 Q j Y
★ 液力损失 由于液体有粘性,在运动过程中,必 然产生摩阻损失;在传动的工作腔内液体 还要产生各种损失(局部损失),这些损 失包括叶轮进口冲击损失、局部扩大或收 缩损失、流道中的扩散损失等。 这些损失是液体流动过程中引起,统 称液力损失 大斗 大
2 一、液力损失 由于液体有粘性，在运动过程中，必 然产生摩阻损失；在传动的工作腔内液体 还要产生各种损失（局部损失），这些损 失包括叶轮进口冲击损失、局部扩大或收 缩损失、流道中的扩散损失等。 这些损失是液体流动过程中引起，统 称液力损失 hf
★ 1摩擦阻力损失 主要为流体质点(流层间)的粘性摩阻和液体 与边壁间的摩阻引起,以h表示: hn=λ 4R, 2g L一流道长度; R—流道水力半径 A—摩阻系数 W一液流相对速度(由于叶轮与液体有★斗 相对运动)
3 1.摩擦阻力损失 主要为流体质点（流层间）的粘性摩阻和液体 与边壁间的摩阻引起，以 hf 1 表示： g W R L h r f 4 2 2 1 L — 流道长度； Rr — 流道水力半径； — 摩阻系数； W — 液流相对速度（由于叶轮与液体有 相对运动)
★ 2.局部损失 (1)冲击损失—泵轮和涡轮的液流进口均可能产 生冲击损失,主要是液流方向与叶片骨线方向不同 引起。 冲角△B,△B2 W2△β2 △B1 2 g 5-冲击损失系数:一冲击损失速度 大
4 g W h c f c 2 2 2 c —冲击损失系数；Wc —冲击损失速度。 W1 W0 W2 W2 W0 W1 1 2 2 1 0 U V 冲角 2 2. 局部损失 （1）冲击损失——泵轮和涡轮的液流进口均可能产 生冲击损失，主要是液流方向与叶片骨线方向不同 引起。 , 1
大大 (2)突然扩散或收缩损失—液流由叶轮进口前无叶 片进入叶片,会产生过流断面的突然收缩。而液流由 叶轮出口离开叶片时,会产生过流断面的突然扩大。 出口突然扩大 5k(m2-Vm3) 进口突然收缩 s( m0 2g (3)叶轮流道扩散损失——在叶轮内流道的扩散引起 m2 f5 g 大斗
5 （2）突然扩散或收缩损失——液流由叶轮进口前无叶 片进入叶片，会产生过流断面的突然收缩。而液流由 叶轮出口离开叶片时，会产生过流断面的突然扩大。 出口突然扩大 进口突然收缩 （3）叶轮流道扩散损失——在叶轮内流道的扩散引起 g V V h k m m f 2 ( ) 2 2 3 3 g V V h s m m f 2 ( ) 2 0 1 4 g V V h k m m f 2 ( ) 2 1 2 5
★x 3液力效率: 总液流引起的液力损失为: f1 m/2+h,+h+h 对泵轮为b, 涡轮为 导轮为|h。 由此,在单位重量的液体经过泵轮后,能量的增加为: h=H BLB 单位重量的液体流过涡轮后的能量为: 大斗 单位重量的液体流过导轮时,损失的能量为★
6 3.液力效率： 总液流引起的液力损失为： f 1 f 2 f 3 f 4 f 5 h h h h h h 对泵轮为 , B h 涡轮为 , T h 导轮为 hD 。 由此，在单位重量的液体经过泵轮后，能量的增加为： B BL B H H h 单位重量的液体流过涡轮后的能量为： HT HTL hT 单位重量的液体流过导轮时，损失的能量为 hD
★ 在工作腔内,液体沿着轴面液流的流线旋转 周,最后回到原来位置,其总能量是不变的(因为 稳定流动) +-h=+1+h-= 说明在液流过程中,液体质点从泵轮中获得H的能量, 传给涡轮为为负数),剩余的能量全部换失了 因此,液力传动的液力效率由液力损失确定: H hB +h, +hp H BL BL 大斗
7 在工作腔内，液体沿着轴面液流的流线旋转一 周，最后回到原来位置，其总能量是不变的（因为 稳定流动）。 0 B T D BL TL B T D H H h H H h h h 说明在液流过程中，液体质点从泵轮中获得 的能量, 传给涡轮为 ( 为负数），剩余的能量全部损失了。 HBL HTL HTL 因此，液力传动的液力效率由液力损失确定： BL B T D BL TL Y H h h h H H 1
大大 在液力传动中,泵轮与输入的动力机相联,输出是 由涡轮带动工作机。导轮只是改变动量和增加损失, 若把此部分损失计入泵轮(算入泵轮损失),则: H HH HH B BL BL T 液力传动的液力效率为泵轮的液力效率 与涡轮的液力效率的乘积 大斗
8 在液力传动中，泵轮与输入的动力机相联，输出是 由涡轮带动工作机。导轮只是改变动量和增加损失， 若把此部分损失计入泵轮（算入泵轮损失），则： HB HT YB YT T TL BL B T B BL TL Y H H H H H H H H 液力传动的液力效率为泵轮的液力效率 与涡轮的液力效率的乘积
大大 泵轮由动力机获得能量(即泵轮轴能量)为H。,而液 流经过泵轮后获得的能量为H,因此泵轮的液力效率为 YB B(h2中包括b在内) BL BL 涡轮输出带动工作机的能量为n(即涡轮轴能量), 而液体从泵轮获得的能量为H1(EH=HA) 因此涡轮的液力效率为: H T 大斗
9 泵轮由动力机获得能量（即泵轮轴能量）为 HBL ,而液 流经过泵轮后获得的能量为 HB , 因此泵轮的液力效率为： BL BL B BL B YB H H h H H （ hB 中包括 hD 在内） 涡轮输出带动工作机的能量为 HTL（即涡轮轴能量）， 而液体从泵轮获得的能量为 HT ( HT HB )。 因此涡轮的液力效率为： T T T T TL YT H H h H H
★ 容积损失 在液力传动的液流工作腔内,有间隙存在,由于各处的 压力变化,使部分液体没有经过泵轮→涡轮→导轮的顺序循 环,而是由间隙中通过(有利润滑),损失部分流量,则形 成能量(功率)的损失,使效率降低 泵轮出口A点压力 高,泵轮进口B点和涡 轮出口C点压力低,部 分液流(q1,q2)经泵轮 内环和涡轮内环由B点 间隙或C点间隙流入泵 轮内,而未进入涡轮做 功
10 二、容积损失 在液力传动的液流工作腔内，有间隙存在，由于各处的 压力变化，使部分液体没有经过泵轮涡轮导轮的顺序循 环，而是由间隙中通过（有利润滑），损失部分流量，则形 成能量（功率）的损失，使效率降低。 A B C B QB QT q1 2 q D T 泵轮出口A点压力 高，泵轮进口B点和涡 轮出口C点压力低，部 分液流（q1 , q2) 经泵轮 内环和涡轮内环由B点 间隙或C点间隙流入泵 轮内，而未进入涡轮做 功