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阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失

阀门的流量系数、流阻系数、压力损失

一、阀门的流量系数
阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。国外工业发达国家的阀门生产厂家大多把不同压力等级、不同类型和不同公称通径阀门的流量系数值列入产品样本，供设计部门和使用单位选用。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。

1.流量系数的定义
流量系数 表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量。由于单位的不同，流量系数有几种不同的代号和量值。

2.阀门流量系数的计算

3.流量系数的典型数据及影响流量系数的因素

公称通径DN50mm的各种型式阀门的典型流量系数见表。
流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变。几种典型阀门的流量系数随直径的变化如图1-9所示。
对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同。流量系数值也有变化。这种变化一般是由于压力恢复不同而造成的。如果流体流过阀门使阀瓣趋于打开，那么阀瓣和阀体形成的环形扩散通道能使压力有所恢复。当流体流过阀门使阀瓣趋于关闭时，阀座对压力恢复的影响很大。当阀瓣开度为&#+ 或更小时，阀瓣下游的扩散角使得在两个流动方向上都会有一些压力恢复。

对于图1-11所示的高压角阀，当流体的流动使阀门趋于关闭时流量系数较高，因为此时阀座的扩散锥体使流体的压力恢复。阀门内部的几何形状不同，流量系数的曲线也不同。

阀门内部压力恢复的机理，与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。当阀门内部的压降相同时，若阀门内压可以恢复，流量系数值就会较大，流量也就会大些。压力恢复与阀门内腔的几何形状有关，但更主要的是取决于阀瓣、阀座的结构。

二、阀门的流阻系数
流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降△p表示。

1. 阀门元件的流体阻力
阀门的流阻系数 ! 取决于阀门产品的尺寸、结构以及内腔形状等。可以认为，阀门体腔内的每个元件都可以看作为一个产生阻力的元件系统（ 流体转弯、扩大、缩小、再转弯等）。所以阀门内的压力损失约等于阀门各个元件压力损失的总和。
应该指出，系统中一个元件阻力的变化会引起整个系统中阻力的变化或重新分配，也就是说介质流对各管段是相互影响的。
为了评定各元件对阀门阻力的影响，现引用一些常见的阀门元件的阻力数据，这些数据反映了阀门元件的形状和尺寸与流体阻力间的关系。
（1）突然扩大会产生很大的压力损失。这时，流体部分速度消耗在形成涡流、流体的搅动和发热等方面。局部阻力系数与扩大前管路截面积A1和扩大后管路截面积A2之比的近似关系可用式（1-9）及式（1-10）表示；阻力系数见表
（2）逐渐扩大  当θ＜40℃时，逐渐扩大的圆管的阻力系数比突然扩大时小，但当θ=50-90℃时，阻力系数反而比突然扩大时增大15%- 20%。逐渐扩大的最佳扩张角θ：圆形管θ=5-6.5℃，方型管θ=7-8℃，矩形管10-12℃。
（3）突然缩小
（4）逐渐缩小
（5）平滑均匀转弯
（6）折角转弯  折角转弯主要产生在锻造阀门中，因为锻造阀门的介质通道是用钻孔方法加工的。在焊接阀门中也会产生急剧转弯。
（7）对称的锥形接头  对称的锥形接头类似阀门缩口通道。

2.阀门的流体阻力
阀门的流阻系数随阀门的种类、型号、尺寸和结构的不同而不同。

三、阀门的压力损失
由于蝶阀在管路中的压力损失 比较大，大约是闸阀的三倍，因此在选择蝶阀时，应充分考虑管路系统受压力损失的影响。