Плотность

Плотность имеет чрезвычайно большое значение при расчетах режимов течения жидкости через сопротивления (золотниковые пары, дроссели и магистрали), а также в высокоскоростных машинах (насосах и гидродвигателях). При преобразовании энергии давления в прямолинейное движение масса единицы объема жидкости создает известное сопротивление ускорению и, следовательно, перепад давления, величина которого, как следует из известного соотношения.

Если расход является характеристикой любого элемента гидросистемы, то изменение плотности оказывает влияние на изменение давления в системе. Для рабочих жидкостей с более высокой плотностью необходимо при прочих равных условиях для передачи данной энергии потока применять клапаны с большими проходными сечениями и, наоборот, для жидкости с меньшей плотностью — элементы с очень небольшими зазорами. Изготовление гидравлических агрегатов с такими небольшими зазорами создает много трудностей и, кроме того, требует более тонкой очистки жидкости.. Низкая плотность газов вызывает большие утечки даже при небольших зазорах. Применение сжатого воздуха в системах с рабочим давлением, соответствующим давлению стандартных гидросистем от 105 до 210 атм, потребовало бы применения рабочих зазоров в золотниках и исполнительных механизмах порядка 1 мк по сравнению с большими рабочими зазорами гидравлических элементов с теми же мощностью и утечками.

В насосах и гидродвигателях, в которых необходимо создать скорости течения жидкости от 3 м/сек в магистралях до 60 м/сек в зазорах между статором и ротором, именно плотность жидкости требует наличия избыточного давления. Например, жидкость с удельным весом ртути (13,6 г/см3) потребовала бы в 17 раз более высокого давления, чем жидкость с обычным удельным весом (0,8 г/см3). При этом инерция жидкости в трубопроводах будет настолько большой, что основная часть рабочего давления расходуется на ускорение и торможение этого столба жидкости, не создавая никакой полезной работы в исполнительном механизме. Исходя из этих соображений, в гидравлических системах управления следует рекомендовать применение рабочих жидкостей с удельным весом 0,7-1,0 г/см3. Эта величина обеспечивает компромисс между расходными характеристиками золотниковых устройств и инерцией жидкости в насосах, гидродвигателях, исполнительных механизмах и магистралях систем управления.