Der Strömungswiderstandskoeffizient und der Druckverlust für Ventile

Ventilwiderstand und Druckverlust sind unterschiedlich, aber eng miteinander verbunden. Um ihre Beziehung zu verstehen, müssen Sie zunächst den Widerstandskoeffizienten und den Druckverlustkoeffizienten verstehen. Der Strömungswiderstandskoeffizient hängt von der Strömungsstruktur, der Ventilöffnung und der Durchflussrate des Mediums ab und ist ein variabler Wert. Allgemein gesagt ist die feste Struktur des Ventils bei einem bestimmten Öffnungsgrad ein fester Strömungskoeffizient. Sie können den Einlass- und Auslassdruck des Ventils entsprechend dem Strömungskoeffizienten berechnen, dies ist der Druckverlust.

Der Durchflusskoeffizient (Ausflusskoeffizient) ist ein wichtiger Index zur Messung der Durchflusskapazität des Ventils. Er stellt die Durchflussrate dar, wenn die Flüssigkeit pro Druckeinheit durch das Ventil verloren geht. Je höher der Wert ist, desto geringer ist der Druckverlust, wenn die Flüssigkeit durch das Ventil fließt. Die meisten Ventilhersteller geben die Durchflusskoeffizientenwerte von Ventilen verschiedener Druckklassen, Typen und Nenngrößen in ihren Produktspezifikationen für Design und Verwendung an. Der Wert des Durchflusskoeffizienten variiert mit der Größe, Form und Struktur des Ventils. Darüber hinaus wird der Durchflusskoeffizient des Ventils auch durch die Ventilöffnung beeinflusst. Je nach Einheit hat der Durchflusskoeffizient mehrere verschiedene Codes und quantitative Werte, von denen die häufigsten sind:

• Durchflusskoeffizient Cv: Durchflussrate bei 1 psi Druckabfall, wenn Wasser bei 15,6 °C (60 °F) durch das Ventil fließt.
• Durchflusskoeffizient Kv: Die Volumendurchflussrate, wenn der Wasserdurchfluss zwischen 5 °C und 40 °C einen Druckabfall von 1 Bar durch das Ventil erzeugt.

Cv = 1,167 Kv

Der Cv-Wert jedes Ventils wird durch den Querschnitt des Feststoffstroms bestimmt.

Der Ventilwiderstandskoeffizient bezieht sich auf den Flüssigkeitswiderstandsverlust durch das Ventil, der durch den Druckabfall (Differenzdruck △P) vor und nach dem Ventil angezeigt wird. Der Ventilwiderstandskoeffizient hängt von der Größe des Ventils, der Struktur und der Form des Hohlraums ab, mehr noch von der Struktur der Scheibe und des Sitzes. Jedes Element in der Ventilkörperkammer kann als ein System von Komponenten (Fluid dreht sich, dehnt sich aus, schrumpft, kehrt zurück usw.) betrachtet werden, die Widerstand erzeugen. Der Druckverlust im Ventil ist also ungefähr gleich der Summe des Druckverlusts der Ventilkomponenten. Im Allgemeinen können die folgenden Umstände den Ventilwiderstandskoeffizienten erhöhen.

• Die Ventilöffnung wird plötzlich vergrößert. Wenn die Öffnung plötzlich vergrößert wird, wird die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsteils durch die Bildung von Wirbelströmen, das Rühren und Erhitzen der Flüssigkeit usw. aufgebraucht.
• Die allmähliche Ausdehnung des Ventilanschlusses: Wenn der Ausdehnungswinkel weniger als 40 ° beträgt, ist der Widerstandskoeffizient des sich allmählich ausdehnenden Rundrohrs kleiner als der der plötzlichen Ausdehnung, aber wenn der Ausdehnungswinkel mehr als 50 ° beträgt, erhöht sich der Widerstandskoeffizient im Vergleich zur plötzlichen Ausdehnung um 15% ~ 20%.
• Die Ventilöffnung verengt sich plötzlich.
• Der Ventilanschluss lässt sich sanft und gleichmäßig drehen oder um die Ecke drehen.
• Symmetrischer konischer Anschluss des Ventilanschlusses.

Im Allgemeinen weisen Kugelhähne und Schieber mit vollem Durchgang den geringsten Flüssigkeitswiderstand auf, da keine Dreh- oder Reduziervorgänge erfolgen, fast ebenso wie das Rohrleitungssystem, das der Ventiltyp ist, der die beste Durchflusskapazität bietet.