تعیین ضریب تخلیه در تنگناهای ایجاد شده توسط اسپول و سه نوع پایت مختلف در شیرهای کنترل هیدرولیکی

در مدل سازی ریاضی و طراحی سامانه های هیدرولیک، تعیین دبی روغن عبوری از شیر های کنترل بر حسب ضریب تخلیه و سطح مقطع تنگنای ایجاد شده در آنها اهمیت ویژه ای دارد. با وجود آن که ضریب تخلیه به نوع جریان روغن عبوری از تنگنا وابسته است ولی معمولا در شیر های هیدرولیک ثابت فرض می شود؛ به همین منظور در این مقاله، ضریب تخلیه ی تنگناهای ایجاد شده توسط اسپول و سه نوع پاپت متداول در شیر های هیدرولیکی به صورت تجربی اندازه گیری شد. سپس بر اساس داده های تجربی، منحنی برازش شده ی ضریب تخلیه بر حسب ریشه ی دوم عدد رینولدز برای چهار نوع تنگنای ایجاد شده توسط عضوهای متحرک اسپولی، مخروطی، کروی و استوانه ای استخراج گردید. بررسی منحنی ها نشان می دهد که ضریب تخلیه در شرایط آشفته ی جریان برای هر نوع تنگنا مستقل از عدد رینولدز است. از طرفی، ضریب تخلیه در شرایط آرام جریان روغن عبوری از هر چهار نوع تنگنا، به طور خطی با ریشه ی دوم عدد رینولدز تغییر می کند. همچنین ضریب تخلیه در شرایط جریان آشفته برای تنگنای ایجاد شده توسط اسپول نسبت به تنگناهای شامل عضوهای متحرک پاپتی، کم تر است. ضمنا شیب بخش خطی منحنی ضریب تخلیه برای تنگنای ایجاد شده توسط اسپول نسبت به تنگناهای شامل عضوهای متحرک پاپتی بیش تر است.