1、不可压流体的流量系数公式 公式(4)是以不可压流体来推导的,此公式即为不可压流体的流量系数公式。
2、可压流体的流量系数公式 可压流体由于考虑的角度不同,有不同的计算公式,主要采用的是压缩系数法和平均重度法两种。压缩系数法是在不可压流体流量系数公式(4)基础上乘上一个压缩系数
或
将r换算成标准状态(0℃、760mmHg)的气体重度:
于是得出
式中,
= 1-0.46△P/P1,在饱和状态时,△P/P1=0.5,此时流量不再随△P的增加而增加,即产生了阻塞流(阻塞流的定义为:流体通过
调节阀时,所达到的最大极限流量状态),见下图。
Q~
N——在标准状态下的参数。
用于蒸气计算时,计算公式略有不同
3、平均重度法 平均重度法公式推导要复杂得多。在推导中将调节阀相当长度为L、断面为A的管道来代替,并假定介质为理想流体,当介质稳定地流过管道时,采用可压缩流体流量方程式:
式中,
g ——加速度。
在上式基础上,再引入三个辅助方程:
理想气体多变热力过程的变化规律方程
P1V1m =常数
状态方程P1V1= RT1
连续方程VA/v =常数
以上三式中:v——比容;
m——多变指数;
R——气体常数;
T——绝对温度;
V——流速。
由上述4个方程通过一系列纯数学推导(略),得到其流量方程为:
为简化公式,把实际流动简化为等温度变化来处理,故取m=1。同时,把物理常数代入,即可整理得:
当△P/P1 ≥0.5时,流量饱和,故以△P= 0.5P1代入上式得:
同样,蒸气的计算公式也是在公式(7)、(8)基础上推导出来的。 综合上述,把原各种介质的Kv值计算公式汇总在下表中。
流体 |
压差条件 |
计算公式 |
液 体 |
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G——重量流量(t/h)
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气 体 |
| 压缩系数法 |
平均重度法 |
| 一般气体 |
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| 一般气体 |
蒸 气 |
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