Коэффициент сопротивления потоку и потеря давления для клапана

Сопротивление клапана и потеря давления различны, но они так тесно связаны, чтобы понять их взаимосвязь, необходимо сначала понять коэффициент сопротивления и коэффициент потери давления. Коэффициент сопротивления потоку зависит от различной структуры потока, открытия клапана и скорости потока среды, является переменной величиной. Вообще говоря, фиксированная структура клапана при определенной степени открытия является фиксированным коэффициентом потока, вы можете рассчитать давление на входе и выходе клапана в соответствии с коэффициентом потока, это потеря давления.

Коэффициент расхода (коэффициент расхода) является важным показателем для измерения пропускной способности клапана. Он представляет расход, когда жидкость теряется на единицу давления через клапан. Чем выше значение, тем меньше потеря давления при прохождении жидкости через клапан. Большинство производителей клапанов включают значения коэффициента расхода клапанов различных классов давления, типов и номинальных размеров в свои технические характеристики для проектирования и использования. Значение коэффициента расхода зависит от размера, формы и структуры клапана. Кроме того, коэффициент расхода клапана также зависит от открытия клапана. Согласно различным единицам, коэффициент потока имеет несколько различных кодов и количественных значений, среди которых наиболее распространенными являются:

• Коэффициент расхода Cv: расход при перепаде давления 1 фунт / кв.дюйм, когда вода проходит через клапан при 15.6 ° C (60 ° F).
• Коэффициент расхода Kv: объемный расход, когда поток воды от 5 40 до 1 ℃ создает перепад давления на XNUMX бар через клапан.

Cv = 1.167Kv

Значение Cv каждого клапана определяется поперечным сечением потока твердого вещества.

Коэффициент сопротивления клапана относится к жидкости через потерю сопротивления жидкости клапана, которая указывается падением давления (перепад давления △ P) до и после клапана. Коэффициент сопротивления клапана зависит от размера клапана, конструкции и формы полости, больше зависит от диска, конструкции седла. Каждый элемент в камере корпуса клапана можно рассматривать как систему компонентов (вращение жидкости, расширение, сжатие, возврат и т. Д.), Которые создают сопротивление. Таким образом, потеря давления в клапане приблизительно равна сумме потери давления компонентов клапана. В целом, при следующих обстоятельствах может быть увеличен коэффициент сопротивления клапана.

• Порт клапана внезапно увеличен. Когда порт внезапно увеличивается, скорость части жидкости расходуется на образование вихревых токов, перемешивание и нагрев жидкости и т. Д .;
• Постепенное расширение порта клапана: когда угол расширения меньше 40 °, коэффициент сопротивления постепенно расширяющейся круглой трубы меньше, чем у внезапного расширения, но когда угол расширения больше 50 °, коэффициент сопротивления увеличивается на 15% ~ 20% по сравнению с внезапным расширением.
• Порт клапана внезапно сужается.
• Порт клапана плавный и ровный или угловой.
• Симметричное коническое соединение порта клапана.

В целом, полнопроходные шаровые краны и задвижки имеют наименьшее сопротивление жидкости благодаря отсутствию поворота и редукции, почти так же, как и система трубопроводов, которая относится к типу клапанов, обеспечивающему наилучшую пропускную способность.