閥門的流阻系數ζ

                       閥門的流阻系數ζ

                 上海申弘閥門有限公司

     流體通過閥門時，其流體阻力損失以閥門前后的流體壓力降Δp表示。閥門的流量系數是衡量閥門流通能力的指標，流量系數值越大，說明流體流過閥門時的壓力損失越小。流量系數值隨閥門的尺寸、型式、結構而變化，不同類型和不同規格的閥門都要分別進行試驗，才能確定該種閥門的流量系數值。閥門的流量系數

閥門的流量系數是衡量閥門流通能力的指標，流量系數值越大說明流體流過閥門時的壓力損失越小。國外工業發達國家的閥門生產廠家大多把不同壓力等級、不同類型和不同公稱通徑閥門的流量系數值列入產品樣本，供設計部門和使用單位選用。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。流量系數值隨閥門的尺寸、形式、結構而變化，不同類型和不同規格的閥門都要分別進行試驗，才能確定該種閥門的流量系數值。
1.流量系數的定義
流量系數表示流體流經閥門產生單位壓力損失時流體的流量。由于單位的不同，流量系數有幾種不同的代號和量值。
2.閥門流量系數的計算
3.流量系數的典型數據及影響流量系數的因素

公稱通徑DN50mm的各種型式閥門的典型流量系數見表。
流量系數值隨閥門的尺寸、形式、結構而變。幾種典型閥門的流量系數隨直徑的變化如圖1-9所示。
對于同樣結構的閥門，流體流過閥門的方向不同。流量系數值也有變化。這種變化一般是由于壓力恢復不同而造成的。如果流體流過閥門使閥瓣趨于打開，那么閥瓣和閥體形成的環形擴散通道能使壓力有所恢復。當流體流過閥門使閥瓣趨于關閉時，閥座對壓力恢復的影響很大。當閥瓣開度為&#+ 或更小時，閥瓣下游的擴散角使得在兩個流動方向上都會有一些壓力恢復。

對于圖1-11所示的高壓角閥，當流體的流動使閥門趨于關閉時流量系數較高，因為此時閥座的擴散錐體使流體的壓力恢復。閥門內部的幾何形狀不同，流量系數的曲線也不同。

閥門內部壓力恢復的機理，與文丘里管的收縮和擴散造成的壓力損失機理一樣。當閥門內部的壓降相同時，若閥門內壓可以恢復，流量系數值就會較大，流量也就會大些。壓力恢復與閥門內腔的幾何形狀有關，但更主要的是取決于閥瓣、閥座的結構。
1、 流量系數的定義
流量系數表示流體流經閥門產生單位壓力損失時的流體的流量。由于單位不同，流量系數有幾種不同的代號和量值。
2、 閥門流量系數的計算
（1） 一般式
C=Q √ρ/Δp
式中 C—流量系數；
Q—體積流量；
ρ—流體密度；
Δp—閥門的壓力損失
（2） Kv值的計算表
Kv= Q √ρ/Δp
式中 Kv—流量系數(m²)；
Q—體積流量(m³/h)；
ρ—流體密度(kg/ m³)；
Δp—閥門的壓力損失(bar)。
（3） Cv值的計算表
Cv= Q √G/Δp
式中 Cv—流量系數( Usgal/min÷（√1lbf/in²）)；
Q—體積流量(USgal/min)；
ρ—水的相對密度=1；
Δp—閥門的壓力損失(lbf/ in²)。
（4） Av值的計算表
Kv= Q √ρ/Δp
式中 Kv—流量系數(m²)；
Q—體積流量(m³/s)；
ρ—流體密度(kg/ m³)；
Δp—閥門的壓力損失(Pa)。
（5） 流量系數Av、Kv、Cv間的關系
Cv=1.17Kv
Cv=10e6/24Av
Kv=10e6/28Av
3、 流量系數的典型數據及影響流量系數的因素
流量系數值隨閥門的尺寸、型式、結構而變。對于同樣結構的閥門，流體流過閥門的方向不同，流量系數值也有變化。閥門內部的幾何形狀不同，流量系數的曲線也不同。
閥門內部壓力恢復的機理，與文丘里管的收縮和擴散造成的壓力損失機理一樣。當閥門內部的壓降相同時，如閥門內壓可以恢復，流量系數值就會較大，流量也就會大些。壓力恢復與閥門內腔的幾何形狀有關，但更主要的是取決于閥塞、閥座的結構。

對于紊流流態的液體：
Δp=ζu²ρ/2
式中Δp—被測閥門的壓力損失（Mpa）；
ζ—閥門的流阻系數；
ρ—流體密度（kg/mm³）;
u—流體在管道內的平均流速（mm/s）。


二、閥門的流阻系數
流體通過閥門時，其流體阻力損失以閥門前后的流體壓力降△p表示。

1. 閥門元件的流體阻力
閥門的流阻系數 ! 取決于閥門產品的尺寸、結構以及內腔形狀等。可以認為，閥門體腔內的每個元件都可以看作為一個產生阻力的元件系統（流體轉彎、擴大、縮小、再轉彎等）。所以閥門內的壓力損失約等于閥門各個元件壓力損失的總和。
應該指出，系統中一個元件阻力的變化會引起整個系統中阻力的變化或重新分配，也就是說介質流對各管段是相互影響的。
為了評定各元件對閥門阻力的影響，現引用一些常見的閥門元件的阻力數據，這些數據反映了閥門元件的形狀和尺寸與流體阻力間的關系。
（1）突然擴大會產生很大的壓力損失。這時，流體部分速度消耗在形成渦流、流體的攪動和發熱等方面。局部阻力系數與擴大前管路截面積A1和擴大后管路截面積A2之比的近似關系可用式（1-9）及式（1-10）表示；阻力系數見表
（2）逐漸擴大  當θ＜40℃時，逐漸擴大的圓管的阻力系數比突然擴大時小，但當θ=50-90℃時，阻力系數反而比突然擴大時增大15%- 20%。逐漸擴大的*擴張角θ：圓形管θ=5-6.5℃，方型管θ=7-8℃，矩形管10-12℃。
（3）突然縮小
（4）逐漸縮小
（5）平滑均勻轉彎
（6）折角轉彎  折角轉彎主要產生在鍛造閥門中，因為鍛造閥門的介質通道是用鉆孔方法加工的。在焊接閥門中也會產生急劇轉彎。
（7）對稱的錐形接頭  對稱的錐形接頭類似閥門縮口通道。

2.閥門的流體阻力
閥門的流阻系數隨閥門的種類、型號、尺寸和結構的不同而不同。

三、閥門的壓力損失
由于蝶閥在管路中的壓力損失 比較大，大約是閘閥的三倍，因此在選擇蝶閥時，應充分考慮管路系統受壓力損失的影響，與本文相關的論文有：流量換算表