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20[0年第2期(总220期)■使用维修

文章编号：1006-2971(2010)02-0024~3

机械密封系统中孔板孔径的计算方法

周振堂

(白城师范学院，吉林吉林1320007)

摘要：通过对流体的分类以及对音速的定义，建立在不同条件下流量和孔板孔径的数学关系式。通过

对各种情况下孔板孔径的计算公式的讲述，使大家对孔板孔径的计算有一个全面的认识。

关键词：流量；孔径；音速

中图分类号：TH16文献标识码：B

1引言向的分布如图(b)中虚线所示。

IIIIⅡ

孔板是一块具有圆形开孑L、与管道同心、直角人

口、边缘非常锐利的薄板。它已经得到了非常广泛

的应用，主要是因为它具有以下两个非常突出的优(a)流动情况

点：(1)结构简单，安装方便，工作可靠，成本低，又

具有一定的准确度，能满足工程测量的需要。(2)

有很长的使用历史，有丰富的、可靠的实验数据，设

计加工已经标准化。只要按标准设计加工的孔板，(b)压力分

不需要进行实际标定，也能在已知的不确定度范围

图1

内进行流量测量。为了定量地掌握孔板前后的差压与流量之间的

2理论分析和数学模型关系，我们来具体讨论孔板的流量方程。为了方便，

从不可压缩流体开始讨论。

如图(a)所示，流体通过孔板前就已经开始收2．1不可压缩流体的流量方程

缩，由于惯性的作用，流束通过孔板后还将继续收首先，我们假定所研究的流动是理想流体的定

缩，直到在孔板后的某一距离处达到最小流束截面，常流动。适用于油膜螺旋槽密封系统中节流孔板的

这时流体的平均流速达到最大值；然后流束又逐渐

计算。

扩大到充满整个圆管，流体的速度也恢复到孔板前(1)薄壁孔板

来流的速度。靠近孔板前后的角落处，由于流体的当L／d~2时，一般称为薄壁孔口。

粘性和局部阻力以及静压差压回流等的影响将造成

涡流。这时沿管壁流体的静压变化和轴线上不同，

图(b)中实线表示管壁上的静压沿轴线方向的变化

曲线。在孔板前，由于孔板对流体的阻力，造成部分

流体局部滞止，使得管道壁面上的静压比上游压力图2

稍有升高。通过孔板后，流体压力突然降低，并随着经过孔口出流的流量

流束的缩小、流速的提高而减小，一直达到某一最低

Q=cdA巫／

值；然后又随流束的扩张而升高，最后恢复到一个稍yp

低于原管中压力的压力，这就是节流件造成的不可式中Q——孔口出流的流量，m／s

恢复压力损失。。管道轴线上流体压力沿轴线方c——孔口的流量系数当雷诺数Re≥10

时，Cd=0．6

A——孔口断面面积，m

收稿日期：2010一Ol一2O