首先要知道Kv值是什么,然后才知道怎么用。事不宜迟,我们先来解密Kv值的由来。(国内习惯称Kv值流通能力,国际称流量系数。)
一、流量系数Kv值的由来(没有耐心看推导过程的朋友可以直接从公式(6)看)
像固定孔板一样,控制阀是一个局部阻力元件。因此,控制阀的阀口可以模拟为节流孔板。
图1
对于不可压缩流体,将图1中的参数代入伯努利方程,我们可以得到:
简化:
订单:
然后,根据流量连续性方程Q=***,用方程(3)建立方程,得到:
通过将公式(2)带入公式(4),我们可以得到:
方程式(5)可以近似地认为是控制阀的流量方程式。
注意,在公式(1)至(5)中,所有参数具有以下含义:
如果上述Q、P1、P2和R以工程单位计,即Q—m3/h;P1、P2——100千帕;r——gf/cm3 .
因此,公式(5)可以进一步简化为:
精彩来了。我们人为规定Kv用于表示流量Q计算公式中的系数
即:
好的,这就是流量系数的推导过程。
其次,给出Kv值的定义
由理论计算可知,对于不可压缩流体,Kv是Q和压差△P的函数;我们非常清楚,实际的Kv值实际上是通过实验测得的。
为了用Kv值来反映不同结构和直径的调节阀的流通能力,我们需要统一一个实验条件。只有在相同的实验条件下,测得的Kv值才能真实反映不同类型控制阀的流通能力。
定义:当控制阀阀口全开,阀门两端压差△P为100KPa,流体重量R为1gf/cm3(常温水)时,通过控制阀的小时流量单位为m3/h,此时
假设有一个Kv=25的控制阀,意味着当阀门两端压差为100KPa时,每小时能通过阀门的水流量为25m3。
3.从流量系数的公式和定义可以得出以下结论
四、在实际应用中,我们还需要注意以下两个问题
1.流量系数Kv不能完全表示为阀门的流量q。只有当介质为常温水,即r为1gf/cm3,压差为100KPa时,Kv才是流量q;在相同的KV值下,不同的r和△P,通过阀门的流量不同..
2.Kv是流量系数,所以没有单位。但是很多材料和说明都是错误带到单位的,值得纠正。比如下面的图2是一个国外品牌调压阀的样品,错误的在KV值上加了一个单位,明显和右边的流量单位一样,太容易造成误解了。大家看这样的样本一定要注意。
图2
v Cv值和Kv值的换算
在国外,流量系数通常用Cv值表示,但实际上Cv值和Kv值只是统一实验条件的区别,理论计算公式是一样的。
Cv值的定义:当控制阀阀口全开,阀门两侧的压差△P为1lbf/in2(每平方英寸1磅力为1psi,1lbf/in2=6.895kPa),介质为60°F(15.56℃)时,每分钟通过控制阀的流量。流速以加仑/分钟为单位。
Cv值和Kv值之间的转换关系为:
Cv=1.167Kv
6.解释控制阀样品中Cv值和Kv值的含义
下图是某品牌两位两通直动电磁阀的样本截图。图中红色矩形框显示Cv=0.3,表示当阀门两端压差为1lbf/in2,介质为60 F时,通过控制阀的每分钟流量为0.3加仑。
也就是说,一个3加仑的容器需要10分钟才能装满。
图3
下图是某品牌调压阀的样本截图。图中红色矩形框显示Kv=0.05,表示当阀门两端压差为100KPa,介质为常温水时,通过控制阀的每小时流量为0.05m3。
也就是说,一个10L的容器需要12分钟才能装满。
图4
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