淺析流量壓差與YH-15號航空液壓油試驗溫度的關系

梁圣偉，張雄

(1.海軍航空裝備計量監修中心，上海 200436；2.航空工業過濾產品質量監督檢測中心，河南新鄉 453019)

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淺析流量壓差與YH-15號航空液壓油試驗溫度的關系

梁圣偉1，張雄2

(1.海軍航空裝備計量監修中心，上海 200436；2.航空工業過濾產品質量監督檢測中心，河南新鄉 453019)

摘要：基于現有理論及實驗研究結果對濾紙的流量壓差與試驗溫度的關系進行分析論證，并從流量壓差的理論計算方式出發，確定了針對濾紙的用于流量壓差和試驗溫度定量計算的基本公式。給出了應用公式進行計算的實例，證明該計算公式對于濾紙的性能評價有實際應用價值。

關鍵詞：濾紙；流量壓差；試驗溫度

0引言

濾紙的流量壓差是濾材性能好壞的一項重要參數。選擇不同的試驗溫度，對濾紙流量壓差的評定是否有影響？假如存在影響，那么影響又有多大？不少濾材的開發、生產和使用者尚不夠明了。文中對上述問題展開論述，以供參考。

1數學模型

流量壓差是指清潔的油液以額定流速通過新的過濾材料時壓力損失。濾紙的流量壓差一般可通過以下公式推算：

Δp=ζμvf

(1)

式中：Δp為壓差，單位為Pa；

ζ為總阻力系數，單位為Pa·s2/mm5；

μ為液體運動黏度，單位為mm2/s；

vf為試驗流量，單位為mm3/s。

由式(1)可見，濾紙的流量壓差與試驗流量和液體黏度成正比。同一種濾紙的總阻力系數是個定量，在同一試驗流量下進行流量壓差測試時，試驗流量為相同值。由此可得到常量k值為：

k=ζvf

(2)

試驗選用的介質為YH-15號航空液壓油，其黏度與溫度的定量關系由如下黏溫特性曲線公式推算可得：

lglg(μ+a)=b+mlgT

(3)

式中：T為絕對溫度，單位為K；

a、b、m為隨油品性質而異的常數。

選取經驗常數a=0.6,每一個溫度范圍內的常數b、m與對應的適用溫度范圍如表1所示。

表1　YH-15航空液壓油黏溫特性曲線常數

將公式(2)和(3)代入式(1)中，可得到如下公式：

Δp=k·(1010(b+mlgT)-a)

(4)

由公式(4)可知，以YH-15號航空液壓油為試驗介質的條件下，同一種濾紙在同一試驗流量下，其流量壓差只與試驗溫度有相關性。公式(4)可以轉化為：

(5)

式中：Ti為濾紙的第i次試驗溫度，單位為K；

Δpi為濾紙的第i次流量壓差，單位為kPa。

依據公式(5)可知，在以YH-15號航空液壓油為試驗介質的條件下進行濾紙試驗時，只要知道濾紙在某個溫度下的流量壓差，即可定量計算出這個濾紙在其他任何溫度下的流量壓差。

2試驗驗證

為了保證上述結論成立，以下討論的試驗驗證所使用的是同一材質的玻纖濾紙，為某廠家提供的NF-S-10型和NF-S-5型復合濾紙。而且，試驗設備相同，試驗人員相同，除了試驗溫度不同外，其他試驗條件均相同。主要的試驗條件如下：

(1)多通試驗系統的流量為15.0 L/min；

(2)試驗介質為YH-15；

(3)試驗濾紙面積為94.985 cm2；

(4)試驗溫度分別為25、30、35、40 ℃。

按上述條件測試了NF-S-10型復合濾紙在25 ℃的試驗溫度下的流量壓差為71.1 kPa；NF-S-5型復合濾紙在25 ℃的試驗溫度下的流量壓差為113.8 kPa。以其測試結果為基準，濾紙其他試驗溫度下流量壓差的理論計算值與試驗測試值如表2和表3所示。

表2　NF-S-10型復合濾紙試驗溫度與流量壓差的關系

表3　NF-S-5型復合濾紙試驗溫度與流量壓差的關系

從表2和表3中可以看出：兩種不同型號的玻纖濾紙流量壓差測試值與計算值結果非常接近，偏差很小。計算得出最大的相對偏差絕對值也只有3.9%，證明了上述濾紙流量壓差與試驗溫度的計算公式是成立的。

3結論

濾紙的流量壓差與試驗溫度存在反比關系，試驗溫度越高，濾紙的流量壓差越低；反之，試驗溫度越低，濾紙的流量壓差越高。在以YH-15號航空液壓油為試驗介質的條件下，濾紙的流量壓差與試驗溫度存在定量關系，為實驗人員試驗濾材提供了寶貴的基礎理論，對于濾材廠家開發、生產和應用濾紙均有實際參考價值。

參考文獻:

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【4】徐春明，楊朝合.石油煉制工程[M].北京：石油工業出版社，2009.

Analysis of Relationship between Flow Pressure Difference andYH-15 Aircraft Hydraulic Oil Test Temperature

LIANG Shengwei1, ZHANG Xiong2

(1.Naval Aviation Equipment Metrological Supervision and Repair Center, Shanghai 200436,China;2.Aviation Industry Filtration Product Quality Supervision and Test Center, Xinxiang Henan 453019, China)

Abstract:Relationship between filter paper flow pressure difference and test temperature was analyzed based on theory and test results. The quantitative calculation basic formula for filter paper flow pressure difference and test temperature was determined and it was proved to have practical application value through an example.

Keywords:Filter paper;Flow pressure difference;Test temperature

收稿日期：2015-05-27

作者簡介：梁圣偉(1976—)，男，工程師，從事油液監控與分析工作。E-mail：swqs76@163.com。

中圖分類號:TP206

文獻標志碼：B

文章編號：1674-1986(2016)01-053-02