Koefisien hambatan aliran dan kehilangan tekanan untuk katup

Resistansi katup dan kehilangan tekanan berbeda-beda tetapi keduanya sangat erat hubungannya, untuk memahami hubungannya, Anda harus terlebih dahulu memahami koefisien resistansi dan koefisien kehilangan tekanan. Koefisien hambatan aliran tergantung pada struktur aliran yang berbeda, bukaan katup dan laju aliran sedang, merupakan nilai variabel. Secara umum, struktur tetap katup pada tingkat pembukaan tertentu adalah koefisien aliran tetap, Anda dapat menghitung tekanan masuk dan keluar katup sesuai dengan koefisien aliran, ini adalah kehilangan tekanan.

Koefisien aliran (koefisien debit) merupakan indeks penting untuk mengukur kapasitas aliran katup. Ini mewakili laju aliran ketika cairan hilang per satuan tekanan melalui katup. Semakin tinggi nilainya maka semakin kecil kehilangan tekanan ketika fluida mengalir melalui katup tersebut. Sebagian besar produsen katup menyertakan nilai koefisien aliran katup dengan kelas tekanan, jenis, dan ukuran nominal yang berbeda dalam spesifikasi produk mereka untuk desain dan penggunaan. Nilai koefisien aliran bervariasi menurut ukuran, bentuk dan struktur katup. Selain itu, koefisien aliran katup juga dipengaruhi oleh bukaan katup. Menurut satuan yang berbeda, koefisien aliran memiliki beberapa kode dan nilai kuantitatif yang berbeda, di antaranya yang paling umum adalah:

• Koefisien aliran Cv: Laju aliran pada penurunan tekanan 1psi ketika air mengalir melalui katup pada suhu 15,6°c (60°f).
• Koefisien aliran Kv: Laju aliran volume ketika aliran air antara 5 ℃ dan 40℃ menghasilkan penurunan tekanan sebesar 1bar melalui katup.

Cv=1.167Kv

Nilai Cv masing-masing katup ditentukan oleh penampang aliran padat.

Koefisien tahanan katup mengacu pada kehilangan tahanan fluida yang melalui katup, yang ditunjukkan dengan penurunan tekanan (Tekanan Diferensial △P) sebelum dan sesudah katup. Koefisien resistansi katup tergantung pada ukuran katup, struktur dan bentuk rongga, lebih tergantung pada cakram, struktur dudukan. Setiap elemen dalam ruang badan katup dapat dianggap sebagai sistem komponen (pembalikan fluida, pemuaian, penyusutan, pengembalian, dll.) yang menghasilkan resistensi. Jadi kehilangan tekanan pada katup kira-kira sama dengan jumlah kehilangan tekanan komponen-komponen katup. Secara umum, keadaan berikut dapat meningkatkan koefisien resistansi katup.

• Port katup tiba-tiba membesar. Ketika port tiba-tiba diperbesar, kecepatan bagian fluida dikonsumsi dalam pembentukan arus eddy, pengadukan dan pemanasan fluida, dll;
• Ekspansi bertahap dari port katup: Ketika Sudut ekspansi kurang dari 40°, koefisien resistansi dari tabung bundar yang mengembang secara bertahap lebih kecil dari pada ekspansi mendadak, tetapi ketika Sudut ekspansi lebih dari 50°, koefisien resistansi meningkat sebesar 15% ~ 20% dibandingkan dengan ekspansi mendadak.
• Port katup tiba-tiba menyempit.
• Port katup halus dan bahkan belokan atau tikungan.
• Sambungan port katup meruncing simetris.

Secara umum, katup bola full-bore dan katup gerbang memiliki ketahanan fluida yang paling kecil karena tidak ada putaran dan pengurangan, hampir sama dengan sistem perpipaan, yaitu jenis katup yang menawarkan kapasitas aliran paling baik.