Le coefficient de résistance au débit et la perte de pression pour la vanne

La résistance des vannes et la perte de pression sont différentes mais elles sont si étroitement liées que pour comprendre leur relation, vous devez d'abord comprendre le coefficient de résistance et le coefficient de perte de pression. Le coefficient de résistance au débit dépend des différentes structures de débit, de l'ouverture de la vanne et du débit moyen, et est une valeur variable. D'une manière générale, la structure fixe de la vanne dans un certain degré d'ouverture est un coefficient de débit fixe, vous pouvez calculer la pression d'entrée et de sortie de la vanne en fonction du coefficient de débit, c'est la perte de pression.

Le coefficient de débit (coefficient de décharge) est un indice important pour mesurer la capacité de débit de la vanne. Il représente le débit lorsque le fluide est perdu par unité de pression à travers la vanne. Plus la valeur est élevée, plus la perte de pression lorsque le fluide traverse la vanne est faible. La plupart des fabricants de vannes incluent les valeurs du coefficient de débit des vannes de différentes classes de pression, types et tailles nominales dans leurs spécifications de produits pour la conception et l'utilisation. La valeur du coefficient de débit varie en fonction de la taille, de la forme et de la structure de la vanne. De plus, le coefficient de débit de la vanne est également affecté par l'ouverture de la vanne. Selon les différentes unités, le coefficient de débit a plusieurs codes et valeurs quantitatives différents, parmi lesquels les plus courants sont :

• Coefficient de débit Cv : Débit à une chute de pression de 1 psi lorsque l'eau s'écoule à travers la vanne à 15,6 °c (60 °f).
• Coefficient de débit Kv : Le débit volumique lorsque le débit d'eau entre 5 ℃ et 40 ℃ génère une chute de pression de 1 bar à travers la vanne.

Cv=1,167Kv

La valeur Cv de chaque vanne est déterminée par la section transversale du flux solide.

Le coefficient de résistance de la vanne fait référence à la perte de résistance du fluide à travers la vanne, qui est indiquée par la chute de pression (pression différentielle △P) avant et après la vanne. Le coefficient de résistance de la vanne dépend de la taille de la vanne, de la structure et de la forme de la cavité, et dépend davantage de la structure du disque et du siège. Chaque élément de la chambre du corps de vanne peut être considéré comme un système de composants (retournement, expansion, retrait, retour du fluide, etc.) qui génèrent une résistance. Ainsi, la perte de pression dans la vanne est approximativement égale à la somme des pertes de pression des composants de la vanne. En général, les circonstances suivantes peuvent entraîner une augmentation du coefficient de résistance de la vanne.

• Le port de la valve est soudainement élargi. Lorsque l'orifice est soudainement agrandi, la vitesse de la partie fluide est consommée dans la formation de courants de Foucault, l'agitation et le chauffage du fluide, etc. ;
• L'expansion progressive de l'orifice de la vanne : lorsque l'angle d'expansion est inférieur à 40 °, le coefficient de résistance du tube rond à expansion progressive est inférieur à celui de l'expansion soudaine, mais lorsque l'angle d'expansion est supérieur à 50 °, le coefficient de résistance augmente de 15% ~ 20% par rapport à l'expansion soudaine.
• L'orifice de la valve se rétrécit soudainement.
• Le port de la valve tourne en douceur et même dans les coins.
• Connexion conique symétrique du port de vanne.

En général, les robinets à tournant sphérique et les robinets-vannes à passage intégral ont la moindre résistance aux fluides en raison de l'absence de rotation et de réduction, presque de la même manière que le système de tuyauterie, qui est le type de vanne qui offre la plus excellente capacité de débit.