射流管阀的紊流淹没射流特征

射流管阀的紊流淹没射流特征

射流管阀(见表液压控制阀的类型、原理及特点中图c)是液体能量转换式放大器,在射流管喷嘴处,收缩喷嘴使液体的压力能变成动能,而在接收器内扩散流道又使液体的动能恢复成压力能。为了避免射流进入接受器时有空气混入,减小射流管所受的射流压力并增大运动阻尼,采用淹没射流

项目

特征

紊

流

淹

没

射

流

结

构

特

征

(1)四周的液体将混渗并卷入射流中,射流的横断面及其流量沿射流方向逐渐扩大

(2)未被四周液体混入的中心部分,保持着喷口速度υ0,称为核心层;核心层逐渐缩小,其消失处的断面称为过渡断面。喷口至过渡断面的射流段称为起始段L0,之后的射流段称为基本段。α角称为核心收缩角

(3)核心层之外的射流区域称为边界层,边界层逐渐扩大,外边界线上速度为零。E点成为极点,θ角称为极角或扩散角,h0称为极点深度

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紊

流

淹

没

射

流

参

数

计算式

说明

(1)极点深度及极角

极点深度:h0=RNctanθ

极角的大小随射流断面形状及喷口上速度不均匀程度而异:

tanθ=βφ

DN、RN——喷口直径、半径

β——紊流系数;喷嘴收缩好、喷口上速度均匀时,β=0.066

φ——与射流断面形状有关的系数;对于圆端面φ=3.4,对于平面射流φ=2.44

υ0——喷口速度

L——任意断面至喷口之距离

R——横断面上的半径

y——任意断面上任意点到轴心的距离

QN——喷口流量

Q1——核心层部分的流量

Q2——边界层部分的流量

Q——起始段的总流量

(2)收缩角

tanα=RN/L0=1.49β

(3)基本段的中心速度υm沿轴线的分布

当L=L0时,υm=υ0,得L0=0.672RN/β

(4)基本段断面上的速度υ分布

经验公式:

(5)基本段的流量沿轴线的变化规律

当L=L0=0.672RN/β时,Q=2.1QN,表明由于四周液体的卷入,射流流量增大了

(6)起始段的流量沿轴线的变化

Q=Q1+Q2

Q1/QN=1-2.98βL/RN+2.22(βL/RN)2

Q2/QN=3.74βL/RN-0.90(βL/RN)2

当L=L0=0.672RN/β时,Q1=0,Q2=2.1QN

当L=L0/2=0.672RN/2β时,Q1=0.25QN,Qs=1.16QN