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原流量系數(shù)Kv的計算公式

更新時間:2013-09-26      瀏覽次數(shù):2020

①不可壓流體的流量系數(shù)公式公式(15-4) 是以不可壓縮流體推導的,此公式即為不可壓縮流體的流量系數(shù)公式。

②可壓縮流體的流量系數(shù)公式可壓縮流體由于考慮的角度不同,有不同的計算公式,主要采用的是壓縮系數(shù)法和平均重度法兩種。壓縮系數(shù)法是在不可壓縮流體流量系數(shù)公式 (15-4)基礎上乘以一個壓縮系數(shù)而來,即Q=eKyySJ^ 或 =將r換算成標準狀態(tài)((TC、760mmHg)的氣體重度為r=rN X 273內/(273+0 X 黑于是得出T, Qn yn<i(273+i) "…、Kv = r 二二(15-6)514e v h,pp\

式中6壓縮系數(shù);t—介質溫度,°c;rN r在標準狀態(tài)下的參數(shù)。壓縮系數(shù)由試驗確定。£=1-0.46^/外。在飽和狀態(tài)時,此時流量不再隨的增加而增加,即產(chǎn)生了阻塞流(阻塞流定義為流體通過調節(jié)閥時,所達到的zui大極限流量狀態(tài)),在圖15-2 中,e=l—0.46X0.5 = 0.76用于蒸氣計算時,計算公式略有不同(表15-1)。 ③平均重度法其公式推導要復雜得多。在推導中將調節(jié)閥相當長度為L、斷面為A的管道來代替,并假定介質為理想流體,當介質穩(wěn)定地流過管道時,采用可壓縮流體流量方程式。g+d(|^)+dLf = 0 (15-7)式中Lf——摩擦功,J;g 加速度,m/s2。在式(15-7)基礎上,再引人理想氣體多變熱力過程的變化規(guī)律方程、狀態(tài)方程和連續(xù)方程三個輔助方程: p\ v\ m=常數(shù) p\ vi =RTi vA/u=常數(shù)式中 v——比容;m 多變指數(shù);R——氣體常數(shù);T溫度,K;

v 流速,m/so通過式(15-7)和三個輔助方程的一系列純數(shù)推導(略),得到其流量方程為n_K I m rw[\ — {p2—m~]p\Q=KvV^+lX RTi

為簡化公式,把實際流動簡化為等溫度變化來處理,故取m=l。同時,代入物理常數(shù),即可整理得K —On / rN(273+dKv~WcN AP(Pi+P2) (15_8)當>0. 5時,流量飽和,故以Ap = 0.5內代人式(15-8),得K_Qn v vVn(273+^) .Kv_330X J, (15_9)

同樣,蒸氣的計算公式也是在式(15-8)和式 (15-9)基礎上推導出來的。把原各種介質的Kv值計算公式匯總在表15-1中。

(2) Kv值計算新公式

目前,調節(jié)閥計算技術國外發(fā)展很快,就Kv值計算公式而言,早在20世紀70年代初ISA (標準協(xié)會標準)就規(guī)定了新的計算公式,電工委員會IEC也正在制定常用介質的計算公式。下面介紹 一種在平均重度法公式基礎上加以修正的新公式。

①原公式推導中存在的問題在Kv值計算公式的推導,可以看出如下問題:

a. 把調節(jié)閥模擬為簡單形式推導,未考慮與不同閥結構實際流動之間的修正問題;

b. 在飽和狀態(tài)下,阻塞流動(即流量不再隨壓差的增加)的差壓條件為A/V^ = 0.5,同樣未考慮不同閥結構對該臨界點的影響問題;

c. 未考慮低雷諾數(shù)和安裝條件的影響。

②壓力恢復系數(shù)FL由p'的推導公式可知, 調節(jié)閥節(jié)流處由Pi直接下降到Pi (圖15-3中虛線 所示)。但實際上,壓力變化曲線如圖15-3中實線所示,存在差壓力恢復的情況。不同結構的閥,壓力恢復的情況不同。阻力越小的閥,恢復越厲害,越偏離

 

原推導公式的壓力曲線,原公式計算的結果與實際誤差越大。因此,引入一個表示閥壓力恢復程度的系數(shù)來對原公式進行修正。Fl稱為壓力恢復系數(shù),其表達式為Fl= y~Kpc/~Kpvc— V~Kpc7Tp]~—pvJ(15-10)式中Apvc,Ape 產(chǎn)生閃蒸時的縮流處壓差和閥前后壓差。

來源:上海自動化儀表銷售網(wǎng)(www.40017.net)

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