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    4.用膨胀系数法计算流量系数C更新日期:2021-04-15


    166介质为蒸气,如下述工况,计算其流量系数?

    蒸气质量流量Ws=35000kg/h,p1=4050kPa,p2=5000kPa,绝热指数K=1.3,t=368℃,ρs=14.33kg/m3。若选用套筒调节阀,求流量系数。
    解  查表3-1得,XT=0.75
     
     

    167介质为空气和水的混合流体,在大的流量条件下,按以下数据如何计算其流量系数?  

     
     
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    168调节阀流体系数计算为什么要考虑管件形状修正?什么情况下需要进行管件形状修正?

          调节阀阀体的上游和下游安装有附接管件,这就存在管件几何形状的影响,亦即管件几何形状系数Fp的影响,在计算调节阀流量系数时要考虑适当修正。但管件形状修正是比较烦琐的,为了简化设计过程,对修正量较小者(例如小于10%)可考虑不做此项修正。从实践和收集到的资料分析,在阻塞流条件下需要进行管件形状修正;而在非阻塞流时,只有球阀、90°全开蝶阀等少数调节阀,当D/d≧1.5时,才进行此项修正。
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    169气体在非阻塞流情况的流量系数怎样计算?

          Fp是流过装有附接管件调节阀的流量与不装有附接管件时的流量之比?梢酝ü匝槿范‵p,其压差值以不出现阻塞流为限。两种安装情况的流量均在不产生阻塞流的同一试验条件下测得。
     

     

    170在非阻塞流情况,液体介质时KV值经管件形状修正的公式是什么样?

     
     
     

    171在阻塞流情况,液体介质时KV值经管件形状修正的公式是什么样?

     
     
     

    172气体介质时,KV值经管件形状修正的公式什么样

     

    第五节平均重度修正法与膨胀系数法的比较

     

    173平均重度法、平均重度修正法和膨胀系数法针对下述介质及工况的比较计算情况如何?

     
    所以为一般流动,Kv值 计算公式为
     
    (2)按平均重度修正法计算
    查表得FL=0.85,则
     
    所以为阻塞流动,Kv值计算公式为
     
    (3)按膨胀系数法计算
    查有关物理参数得
    (4)结论
            由以上计算实例可见,采用平均重度修正法与膨胀系数法计算结论基本一致,其Kv值在171.1~171.2之间,而用平均重度法计算出的Kv值为151.3,差(171.2-151.3)/151.3=13%。
            这个例子是比较巧合的。平均重度修正法与膨胀系数法实际计算结果有差别,而后者精度更高,但是计算复杂,推广应用还比较困难。前者精度低些,同时也考虑了FL的影响。由于它计算简捷,需要的物理参数不多,使用起来更加方便。
     

    174各种流量系数计算公式比较情况如何?

          对不可压缩流体——液体的一般计算公式,各个都差异不大,而对于可压缩流体则不同?裳顾趿魈辶髁肯凳募扑惚纫话阋禾逡丛,其原因是可流体经节流之后体积膨胀、密度减小,而且在P1不变和△P增加到一定程度时,通过节流孔后会达到临界状态,产生阻塞流,因此必须考虑这些因素的影响而对计算公式加以修正。主要的气体流量系数计算公式见表3-5。

     
     

    175在表3-5中的8种公式,哪些属于早期公式,哪些属于近期公式?

          对流量系数公式的分析与比较关键在于对可压缩流体公式的比较。从表3-5中看出不同计算公式的考虑因素各不相同,但毕竟都以原来的液体计算公式为基础?梢园颜庑┕椒殖稍缙诠胶徒诠搅酱罄嘈。在所列的8种公式中,前4种属于早期,而后4种属于近期。
           在早期的计算公式中,流量系数用CV或C表示,并用重度(ϒ )代替密度(ρ)计算。因此,使用和理解这些公式都要注意它的单位。
     

    176早期公式中的压缩系数法,在计算气体的流量系数时,是对液体计算公式加以修正的?

          压缩系数法就是考虑到气体的可压缩性,在一般的液体计算公式中添加一个气体压缩系数ε,对液体计算公式进行校正,即
     
    式中 QN——气体标准状态下体积流量,m3(标准)/h;
             t  ——气体状态下的温度,℃。
           压缩系数ε可用实验确定,对空气实验的结果,得到ε和△P/P1的近似关系如下



     

    177早期几种流量系数计算公式比较,其计算误差如何??

     

    178为什么要开发近期的计算公式?各种计算公式主要特点如何?

          前面介绍的4种早期公式,关于计算误差的讨论,其试验条件都是一些低压力恢复的普通单座、双座球体阀,因此公式中从未考虑到压力恢复问题。随着工业的发展,使用的高压力恢复阀(如球阀、蝶阀等)越来越多,作压差越来越大,因此,早期公式越来越暴露出其不足,越来越不能满足自控系统的要求。例如,在临界压差下用平均密度法的计算值与实测数据已相差甚远。对蝶阀,流量误差达+45%;对V形球阀达+62%;对文丘里角形阀达+138%;对文丘里球阀甚达+150%;即使对一般单座阀也有+35%的误差。因此,开发新的计算公式已经是紧迫的问题。
     
     
     
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