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阀口流量公式及流量系数(Coefficient of flo

2020-01-11 02:26:20

阀口流量公式及流量系数(Coefficient of flow)

阀口流量公式及流量系数

对于各种滑阀(Spool Valve)、锥阀(Cone Valve)、球阀(Ball Valve)、节流孔口(Orifice),通过阀口的流量均可用下式表示:

式中: Cq—流量系数(Discharge Coefficient); —阀口通流面积(EffecTIve Area); —阀口前、后压差(DifferenTIal Pressure); —液体密度(Liquid Density)。

    (1)滑阀的流量系数

设滑阀[图5.1(a)]开口长度为x,阀芯(Spool)与阀体(Valve Body)(或阀套)内孔的径向间隙为 ,阀芯直径为d,则阀口通流面积A0为

式中: Cq—流量系数(Discharge Coefficient); A0—阀口通流面积(EffecTIve Area); P—阀口前、后压差(DifferenTIal Pressure); p—液体密度(Liquid Density)。

    (1)滑阀的流量系数

设滑阀[图5.1(a)]开口长度为x,阀芯(Spool)与阀体(Valve Body)(或阀套)内孔的径向间隙为,阀芯直径为d,则阀口通流面积A0为

式中:W—面积梯度(Area Gradient),它表示阀口过流面积随阀芯位移的变化率。对于孔口为全周边的圆柱滑阀,W=。若为理想滑阀(即Δ=0),则有A0=x,对于孔口为部分周长时(如:孔口形状为圆形、方形、弓形、阶梯形、三角形、曲线形等),为了避免阀芯受侧向作用力,都是沿圆周均布几个尺寸相同的阀口,此时只需将相应的过流面积A0的计算式代入式(5.1),即可相应地算出通过阀口的流量。

式(5.1)中的流量系数 Cq与雷诺数Re有关。当Re>260时,Cq为常数;若阀口为锐边,则Cq=0.6~0.65;若阀口有不大的圆角或很小的倒角,则 Cq=0.8~0.9。

    (2)锥阀的流量系数

如图5.1(b)所示,具有半锥角α且倒角宽度为s的锥阀阀口,其阀座平均直径为dm=(d1+d2)/2,当阀口开度为x时,阀芯与阀座间过流间隙高度为h=xsinα。在平均直径dm处,阀口的过流面积为

锥阀阀口流量系数约为Cq=0.77~0.82。


 

图5.1 滑阀与锥阀阀口

(a)滑阀;(b)锥阀