是什么原因导致液压油流动时的压力损失了？

传递动力是液压油最基本的任务。要传递动力，液压油就必须流动。液压油流动，会导致压力的下降，简称压降，也称压力损失或压差。今天我们讲讲影响液压油压力损失的 3 大因素。

1．黏性

从一个瓶子里往外倒菜油、蜂蜜，会发觉，要比倒水明显来得慢，这是由于菜油、蜂蜜的黏性高于水。

液体的黏性来自液体分子之间的吸引力。

推动一块放在液体上面的板（下图），会感到有一些阻力。原因在于，由于黏性，最高层的液体会随着上板运动，而最底层的液体会由于下板的不动而保持不动。夹在其中的液体，就相互牵制着，不情愿但又多少得动一些。这就是阻力的来源。液体黏性越高，阻力就越大。

液压技术中常用运动黏度来度量液体的黏性，单位为 mm²/s 厘斯。

黏度加倍，意味着阻力加倍，压力损失加倍，泄漏减半。

水的运动黏度约为 1mm²/s。

常用的液压油的运动黏度在40°C时为 32mm²/s、46mm²/s、64 mm²/s。

（1）黏温特性

矿物油的黏度会随温度变化：温度越低，黏度越高（见下表）。矿物油的牌号根据其 40°C 时的运动黏度而定。

矿物油牌号	-20℃	0℃	40℃	80℃
32号	2000	300	32	9
46号	4000	850	46	11

矿物油在不同温度时的黏度（单位 mm²/s）

使用液压油请使用相当于 ISO VG32 标准的液压油。冬天用 32# 液压油，夏天用 46# 液压油。

黏温特性曲线

据历史资料，二次大战时，纳粹德国的坦克都装有液压马达，操纵灵活，爬山涉水，挺进神速。进攻苏联是在 6 月 22 日开始的，短短两个多月，就已兵临莫斯科城下。没料到冬天提前到来，气温骤降，液压油黏度陡增，以致坦克行动艰难，成为活靶子，最后兵败城下。由此可见，液压油的黏温特性也曾影响过历史进程，不可小觑。

以后的研究发现，添加少量高分子化合物可以改善矿物油的黏温特性。

（2）黏压特性

矿物油的黏度，不仅受温度影响，也随压力增加而增加。

因此，必须根据液压系统的环境温度、实际工作温度、压力、速度范围，选择恰当黏度的液压油。

2. 流态

（1）层流和紊流

如果注意观察从自来水龙头中流出的水（见下图），可以发觉，在流量较小时，水柱晶莹透亮，形状相对稳定；而流量增大以后，水柱就不再透亮了，似有多泡，形状湍动不安。前者被称为层流，后者被称为紊流。

层流之所以看上去透明稳定，是因为液体的流速较低，液体分子团相互之间的吸引力高于它们的惯性力，流动没有漩涡，因此稳定有序。

而当流量增大以后，流速增高，液体分子团的惯性力超过相互间的吸引力，分子团各行其道，相互撞击，无稳定轨迹，就成为紊流。

在管道中，液体的流动也同样有层流a与紊流b之分（见下图）。

层流时，压力损失较低，大致与平均流速成正比。紊流时，由于分子团相互撞击严重，压力损失较高，大致与平均流速的平方成正比。

（2）影响流态的因素

影响流态的主要因素：黏度、流速、管径。

黏度越低则分子团相互之间的吸引力越小，流速越高则惯性力越大，而管径越大，则液体流动时可依附的部分相对就少，流动越容易成为紊流。

（3）流态的转变

如果缓慢开大自来水开关，在层流转为紊流后，再缓慢关小开关，仔细观察，会发现，必须关到更小的开度，紊流才会回复为层流。这与日常生活经验相符：保持整齐不变为混乱易，而由混乱再恢复为整齐难。

也正是这点，给液压技术带来了最基本的不确定性。在层流和紊流时，压力损失与流量之间还有一个基本固定的关系。但在层流-紊流过渡区，就不能断定，流态是紊流还是层流，也就无法估算出压力损失。

3. 液流通道

液流通道的形状根据对压力损失的影响，液流通道可分为以下两种类型：

（1）长通道，面积和形状没有突然改变，压力就逐渐下降，术语称沿程损失。这里，造成压力下降的主要原因是液体相互间，以及液体与管道壁的摩擦力。

因为管径越大，与管道壁发生摩擦的液体相对总量越少，所以，压降越小。

（2）通流面积或/和形状突然改变，如，小孔、弯头、管道分叉会合处等。在这些地方，由于液流方向改变，造成涡流、分子团相互撞击、重组，内耗严重，导致压力明显下降，术语称局部损失。

原文始发于微信公众号（液压说）：是什么原因导致液压油流动时的压力损失了？

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