[发明专利]一种耦合计算液压金属管路压力、流量和温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压系统热设计中计算液压系统油温分布的方法，具体为一种耦合计算液压金属管路压力、流量和温度的方法。

背景技术

液压系统热设计是现代液压系统的一项重要设计环节，其主要任务是计算各种典型工作状态下的液压系统油温分布，在此基础上合理采取有效措施，将系统温度控制在允许的范围内。液压管路用于液压系统不同设备元件之间的连接，是液压系统使用最多的附件，准确计算液压管路的热特性是现代液压系统热设计的一项关键技术和难点问题。

对于采用金属管路的液压系统，在建立液压系统温度计算模型时，传统的方法不考虑管路管壁的换热过程，将管路内油液和环境的换热量用等效换热系数表示，且不考虑辐射换热的影响。实际上，液压管路内油液同环境的换热是一个综合传热过程，首先管内油液同管壁进行强迫对流换热，热量再通过导热从管路内壁传给管路外壁，管路外壁再和环境进行自然对流换热或强迫对流换热，同时向环境辐射热量。与此同时，管路油液温度的变化还会引起油液物理特性的较大变化，而油液物理特性的改变对管路的压力流量特性会产生较大影响，因此不考虑管路中压力、流量和温度相互耦合影响的计算方法势必会产生误差，从而导致在液压系统热设计时难以获得较为准确的液压系统油温分布。

发明内容

要解决的技术问题

为解决上述现有方法中没有考虑液压金属管路内油液的压力、流量和温度之间的相互耦合影响关系的技术问题，本发明提出一种耦合计算液压金属管路压力、流量和温度的方法，在计算模型中包含了液压金属管路内油液的压力、流量和温度之间的相互耦合影响关系，提高了计算结果的精度和准确度，从而能更真实、准确地反映液压金属管路的实际工作状况，能够实现较准确的液压系统热设计。

技术方案

本发明提出的一种耦合计算液压金属管路压力、流量和温度的方法，其特征在于：将液压金属管路的工作过程按照时间序列等分为N个计算区间，每个计算区间的时间步长为Δt，计算总时长t_z＝N×Δt，第n个计算区间内包括以下步骤，其中1≤n≤N，且n为整数：

步骤1：计算液压金属管路中油液的物理特性，包括油液的动力黏度μ_n和油液的密度ρ_n：

a、根据油液的动力黏度模型

μn=μ0×10ψnψn=bpΔp+btΔT+bt2(ΔT)2Δp=pw-prefΔT=Tw-Trefpw=pi,n+po,n2Tw=Ti,n+To,n2]]>