El coeficiente de resistencia al flujo y la pérdida de presión de la válvula.

La resistencia de la válvula y la pérdida de presión son diferentes, pero están tan estrechamente relacionadas que para comprender su relación, primero debe comprender el coeficiente de resistencia y el coeficiente de pérdida de presión. El coeficiente de resistencia al flujo depende de la diferente estructura de flujo, la apertura de la válvula y el caudal del medio; es un valor variable. En términos generales, la estructura fija de la válvula en un cierto grado de apertura es un coeficiente de flujo fijo, puede calcular la presión de entrada y salida de la válvula de acuerdo con el coeficiente de flujo, esta es la pérdida de presión.

El coeficiente de flujo (coeficiente de descarga) es un índice importante para medir la capacidad de flujo de la válvula. Representa el caudal cuando se pierde fluido por unidad de presión a través de la válvula. Cuanto mayor sea el valor, menor será la pérdida de presión cuando el fluido fluye a través de la válvula. La mayoría de los fabricantes de válvulas incluyen los valores del coeficiente de flujo de válvulas de diferentes clases de presión, tipos y tamaños nominales en sus especificaciones de producto para diseño y uso. El valor del coeficiente de flujo varía según el tamaño, la forma y la estructura de la válvula. Además, el coeficiente de flujo de la válvula también se ve afectado por la apertura de la válvula. Según las distintas unidades, el coeficiente de caudal tiene varios códigos y valores cuantitativos diferentes, entre los que los más habituales son:

• Coeficiente de flujo Cv: Caudal con una caída de presión de 1 psi cuando el agua fluye a través de la válvula a 15,6 °c (60 °f).
• Coeficiente de flujo Kv: El caudal volumétrico cuando el flujo de agua entre 5 ℃ y 40 ℃ genera una caída de presión de 1 bar a través de la válvula.

CV=1.167Kv

El valor Cv de cada válvula está determinado por la sección transversal del flujo sólido.

El coeficiente de resistencia de la válvula se refiere a la pérdida de resistencia del fluido a través de la válvula, que se indica mediante la caída de presión (presión diferencial △P) antes y después de la válvula. El coeficiente de resistencia de la válvula depende del tamaño de la válvula, la estructura y la forma de la cavidad, más depende del disco y la estructura del asiento. Cada elemento de la cámara del cuerpo de la válvula puede considerarse un sistema de componentes (giro, expansión, contracción, retorno, etc. del fluido) que generan resistencia. Por tanto, la pérdida de presión en la válvula es aproximadamente igual a la suma de las pérdidas de presión de los componentes de la válvula. En general, las siguientes circunstancias pueden aumentar el coeficiente de resistencia de la válvula.

• El puerto de la válvula se agranda repentinamente. Cuando el puerto se agranda repentinamente, la velocidad de la parte del fluido se consume en la formación de corrientes parásitas, agitación y calentamiento del fluido, etc.;
• La expansión gradual del puerto de la válvula: cuando el ángulo de expansión es inferior a 40 °, el coeficiente de resistencia del tubo redondo que se expande gradualmente es menor que el de la expansión repentina, pero cuando el ángulo de expansión es superior a 50 °, el coeficiente de resistencia aumenta en 15% ~ 20% en comparación con la expansión repentina.
• El puerto de la válvula se estrecha repentinamente.
• El puerto de la válvula gira suavemente y uniformemente o gira en esquina.
• Conexión cónica simétrica del puerto de la válvula.

En general, las válvulas de bola de paso total y las válvulas de compuerta tienen la menor resistencia al fluido debido a que no giran ni reducen, casi lo mismo que el sistema de tuberías, que es el tipo de válvula que ofrece la capacidad de flujo más excelente.