5 流量系数的通用计算式

5.1 流量系数通用计算式

流量系数是表示阀门在规定条件下流通能力的基本系数。常用流量系数C定义,在1bar压力降的标准条件下通过阀门的ε倍流量值(m3 /h),单位为一。通用计算式以相同的基本量单位及不同的单位换算系数统一常用流量系数的计算方式。表达式为

式中 C———流量系数(CV、KV或AV)(单位为一)

d———相对密度(单位为一)

ε———公英制单位换算系数(表1)

5.2 通用计算式中量纲

(1)相对密度

流体的相对密度d是试验介质密度ρ与4℃时水的密度ρ0之比。如密度的计量单位为kg/m3 ,则其相对密度d=ρ/1 000。
      (2)流量系数

GB3101将弧度单位归类于无量纲导出单位,可按量纲一的量得到单位一。于是平面角的单位符号虽为rad,但按标准规定在表示量值时可不明确写出,如平面角α=0.5rad=0.5。提议将流量系数单位比照弧度单位用法,按量纲一的量确定单位是一,符号是1,给流量系数习惯用法一个法定表示法,如流量系数KV =0.5m3 /h·bar-1/2 =0.5。
5.3 通用计算式中基本量
流量系数通用式中基本量的取值条件直接影响导出量计算值的有效性和精确度,除应选用标准规定的试验系统取值外,还应注意几个影响取值条件的因素。
①单位 ε系数是根据式(5)定义的单位制确定的,计算时要按既定单位取值。
②温度 水的密度不仅与温度有关,且与压力有关。在0～40℃、0.1～2bar压力的试验条件下,密度出现最大偏差值的是在40℃、0.1bar压力状态下,此时ρmin =992.2kg/m3。但此偏差并不影响标准规定的±2%取值精度。因此当试验水温度在5～40℃,压力在0.1～2bar范围内均取其相对密度d≈1。如超出此范围,应注意d的偏差对计算值的影响或予以修正。

③粘度 选用粘性介质时,若使其雷诺数ReD<1 000,应考虑对流量系数C的计算值进行修正。
④速度 液体试验介质为全通阀传递动压力(一般在1bar上下)时,所需流速除蝶阀在4m/s

左右,其他各类阀门均在5～6m/s之间,较工况常用流速要大。如流速过小,使■p1有效读数过小或小于压力表分度值,或超出压力表量程区的有效测量范围,会影响取值精度。如流速过大,则需同比增加泵的流量供应。若出现泵的实际流量(尤其是旧泵)只能满足动压力(速度头)时,就会使阀后静压力不足乃至趋零,影响■p1正常取值。

⑤压差 试验阀的前后压差■p等于压差测量装置测得的总压差■p1减去两端测压点之间附加管道压力损失■p2 (即■p=■p1 -■p2 )。因此测得的■p1值不可代替■p的取值进入计算式。