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以薄壁节流小孔为例。假设p1为薄壁节流小孔前端压力,p2为薄壁节流小孔后端压力,ρ为油液密度,v2为小孔节流处的平均流速,列出节流口前后端面的伯努利方程为:p1-p2=ρv22/2。假设油液的饱和蒸气压为pc,描述气穴发生程度与性质的常用的系数为节流气穴系数δ,根据定义
若以压力表示各处的压力值,可取pc≈0则有δ=1/(p1/p2-1)。可见气穴系数δ的大小取决于节流孔前后的压力比值大小,其比值越大,则δ值越小,小孔节流处越易发生气穴。因此,在保持p1-p2值不变的条件下,提高背压p2,可以显著地提高δ值,从而减少气穴发生的可能性。根据试验测定,防止发生气穴的小极限气穴系数为δ=0.4。即δ=1/(p1/p2-1)>0.4即p1/p2<3.5。
2.2节流口面积的变化对气穴的影响:通常在进油口压力p1一定的情况下,节流口面积的变化会影响背压p2的大小,从而影响p1/p2的比值大小,进而影响气穴系数δ的大小。对于不同的节流口面积,背压p2的极限大小可定义为:p2极限=1+0.35(p1-1)×(A0/A)(A0为节流阀的部分开口面积,A为节流阀的全开口面积)。由上式可以看出,不发生气穴的背压大小是进口压力p1和节流口开口面积比的函数。因此,当进口压力较高时,为使背压不致过大,可以进行二级或三级节流,以防止气穴和噪声发生的可能性。
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