バルブの流動抵抗係数と圧力損失

バルブ抵抗と圧力損失は異なりますが、それらは密接に関連しているため、それらの関係を理解するには、まず抵抗係数と圧力損失係数を理解する必要があります。 流動抵抗係数は、さまざまな流動構造、バルブの開度、中程度の流量に依存し、可変値です。 一般的に言って、一定の開度でのバルブの固定構造は固定された流量係数です。流量係数に従ってバルブの入口と出口の圧力を計算できます。これは圧力損失です。

流量係数（流量係数）は、バルブの流量を測定するための重要な指標です。 バルブを介して単位圧力あたりの流体が失われたときの流量を表します。 値が高いほど、流体がバルブを通過するときの圧力損失が小さくなります。 ほとんどのバルブメーカーは、設計および使用のための製品仕様に、異なる圧力クラス、タイプ、および公称サイズのバルブの流量係数値を含めています。 流量係数の値は、バルブのサイズ、形状、構造によって異なります。 さらに、バルブの流量係数はバルブの開度にも影響されます。 さまざまな単位によると、流量係数にはいくつかの異なるコードと定量値があり、その中で最も一般的なものは次のとおりです。

• 流量係数Cv：1°c（15.6°f）でバルブを水が流れるときの60 psi圧力降下での流量。
• 流量係数Kv：5℃から40℃の間の水流がバルブを介して1barの圧力降下を生成するときの体積流量。

Cv = 1.167Kv

各バルブのCv値は、固体流の断面積によって決まります。

バルブ抵抗係数は、バルブの流体抵抗損失による流体を指し、バルブの前後の圧力降下（差圧△P）によって示されます。 バルブ抵抗係数は、バルブのサイズ、キャビティの構造と形状に依存し、さらにディスク、シート構造に依存します。 バルブボディチャンバー内の各要素は、抵抗を生成するコンポーネント（流体の回転、拡張、収縮、戻りなど）のシステムと見なすことができます。 したがって、バルブの圧力損失は、バルブコンポーネントの圧力損失の合計にほぼ等しくなります。 一般に、次の状況ではバルブ抵抗係数が増加する可能性があります。

• バルブポートが急拡大。 ポートが急に大きくなると、渦流の形成、流体の攪拌・加熱などで流体部分の速度が消費されます。
• バルブポートの段階的な拡張：拡張角度が40°未満の場合、徐々に拡張する丸管の抵抗係数は、急激な拡張の場合よりも小さくなりますが、拡張角度が50°を超える場合、抵抗係数急激な拡大と比較して15％〜20％増加します。
• バルブポートが急に狭まる。
• バルブポートはスムーズで、ターンやコーナーターンも可能です。
• バルブポートの対称テーパー接続。

一般に、フルボアのボールバルブとゲートバルブは、配管システムとほぼ同じで、回転と減速がないため、流体抵抗が最も少なく、最も優れた流量容量を提供するバルブタイプです。