傳遞動力是液壓油最基本的任務。 要傳遞動力，液壓油就必須流動。液壓油流動，會導致壓力的下降，簡稱壓降，也稱壓力損失或壓差。今天我們講講影響液壓油壓力損失的 3 大因素。

1．黏性

從一個瓶子里往外倒菜油、蜂蜜，會發覺，要比倒水明顯來得慢，這是由于菜 油、蜂蜜的黏性高于水。

液體的黏性來自液體分子之間的吸引力。

推動一塊放在液體上面的板（下圖），會感到有一些阻力。原因在于，由于黏性，最高層的液體會隨著上板運動，而最底層的液體會由于下板的不動而保持不動。夾在其中的液體，就相互牽制著，不情愿但又多少得動一些。這就是阻力的來源。液體黏性越高，阻力就越大。

是什么原因導致液壓油流動時的壓力損失了？

液壓技術中常用運動黏度來度量液體的黏性，單位為 mm2/s 厘斯。

黏度加倍，意味著阻力加倍，壓力損失加倍，泄漏減半。

水的運動黏度約為 1mm2/s。 

常用的液壓油的運動黏度在40°C時為 32mm2/s、46mm2/s、64 mm2/s。

（1）黏溫特性 

礦物油的黏度會隨溫度變化：溫度越低，黏度越高（見下表）。礦物油的牌號根據其 40°C 時的運動黏度而定。

礦物油在不同溫度時的黏度 （單位 mm2/s）

使用液壓油請使用相當于 ISO VG32 標準的液壓油。冬天用 32# 液壓油，夏天用 46# 液壓油。

是什么原因導致液壓油流動時的壓力損失了？

黏溫特性曲線

據歷史資料，二次大戰時，納粹德國的坦克都裝有液壓馬達，操縱靈活，爬山涉水，挺進神速。進攻蘇聯是在 6 月 22 日開始的，短短兩個多月，就已兵臨莫斯科城 下。沒料到冬天提前到來，氣溫驟降，液壓油黏度陡增，以致坦克行動艱難，成為活靶子，最后兵敗城下。由此可見，液壓油的黏溫特性也曾影響過歷史進程，不可小覷。

以后的研究發現，添加少量高分子化合物可以改善礦物油的黏溫特性。

（2）黏壓特性 

礦物油的黏度，不僅受溫度影響，也隨壓力增加而增加。

因此，必須根據液壓系統的環境溫度、實際工作溫度、壓力、速度范圍，選擇恰當黏度的液壓油。

2. 流態

（1）層流和紊流 

如果注意觀察從自來水龍頭中流出的水（見下圖），可以發覺，在流量較小 時，水柱晶瑩透亮，形狀相對穩定；而流量增大以后，水柱就不再透亮了，似有多泡，形狀湍動不安。前者被稱為層流，后者被稱為紊流。

是什么原因導致液壓油流動時的壓力損失了？

層流之所以看上去透明穩定，是因為液體的流速較低，液體分子團相互之間的吸引力高于它們的慣性力，流動沒有漩渦，因此穩定有序。

而當流量增大以后，流速增高，液體分子團的慣性力超過相互間的吸引力，分子團各行其道，相互撞擊，無穩定軌跡，就成為紊流。

在管道中，液體的流動也同樣有層流a與紊流b之分（見下圖）。

是什么原因導致液壓油流動時的壓力損失了？

層流時，壓力損失較低，大致與平均流速成正比。 紊流時，由于分子團相互撞擊嚴重，壓力損失較高，大致與平均流速的平方成正比。

（2）影響流態的因素 

影響流態的主要因素：黏度、流速、管徑。

黏度越低則分子團相互之間的吸引力越小，流速越高則慣性力越大，而管徑越 大，則液體流動時可依附的部分相對就少，流動越容易成為紊流。

（3）流態的轉變 

如果緩慢開大自來水開關，在層流轉為紊流后，再緩慢關小開關，仔細觀察，會發現，必須關到更小的開度，紊流才會回復為層流。這與日常生活經驗相符：保持整 齊不變為混亂易，而由混亂再恢復為整齊難。

也正是這點，給液壓技術帶來了最基本的不確定性。在層流和紊流時，壓力損失 與流量之間還有一個基本固定的關系。但在層流-紊流過渡區，就不能斷定，流態是 紊流還是層流，也就無法估算出壓力損失。

3. 液流通道

液流通道的形狀根據對壓力損失的影響，液流通道可分為以下兩種類型：

（1）長通道，面積和形狀沒有突然改變，壓力就逐漸下降，術語稱沿程損失。這里，造成壓力下降的主要原因是液體相互間，以及液體與管道壁的摩擦力。

因為管徑越大，與管道壁發生摩擦的液體相對總量越少，所以，壓降越小。 

（2）通流面積或/和形狀突然改變，如，小孔、彎頭、管道分叉會合處等。在這些地方，由于液流方向改變，造成渦流、分子團相互撞擊、重組，內耗嚴重，導致壓力明顯下降，術語稱局部損失。

原文始發于微信公眾號（液壓說）：是什么原因導致液壓油流動時的壓力損失了？