Cv值与流量如何换算「最新两者定义及其计算公式」

美好的1天将要从这里开始啦!今天笔者郑锐杰来说说Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式,还有流量,控制阀,系数,两端,单位等各种干货文章,认真阅读完,把我想表达的思路完全理解,相信你很快就可以掌握!

首先,我们需要知道什么是Kv值,然后才知道如何运用它。话不多说,我们先解密一下Kv值的身世。(国内习惯把Kv值称作流通能力,国际上称为流量系数。)

一、流量系数Kv值的来历(没有耐心看推导过程的朋友,直接从公式(6)看起即可)

控制阀和固定节流孔板一样,都是一个局部阻力元件。因此,可以把控制阀的阀口模拟成节流孔板形式。

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

图1

对于不可压缩流体,将图1中的参数代入伯努利方程,可得:

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

化简得:

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

令:

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

再根据流量连续性方程Q=AV,与式(3)联立方程,得:

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

将式(2)带入式(4),可得:

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

式(5)就可以近似认为是控制阀的流量方程。

注意式(1)~(5)中,所有参数含义如下:

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

如果将上述Q、P1、P2、r 采用工程单位,即:Q—m3/ h;P1、P2—100KPa;r——gf/cm3。

于是式(5)可进一步简化为:

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

重头戏来了,我们人为规定用Kv来表示流量Q计算公式中的系数

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

即:

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

好吧,原来流量系数是这么推导来的。

二、给Kv值一个定义

由理论上计算可知,对于不可压缩流体,Kv是Q、压力差△P的函数;而我们又十分清楚,实际的Kv值都是由实验实际测得。

为了能够使用Kv值来反映不同结构、不同通径控制阀的流通能力,我们需要统一一个实验条件,只有在相同实验条件下,测得的Kv值,才能真实反映不同型号控制阀的通流能力。

定义:当控制阀阀口全开,且阀两端压差△P为100KPa,流体重度r为1gf/cm3(常温的水)时,每小时流经控制阀的流量,流量以m3/ h为单位。此时

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

假设有一个控制阀的Kv=25,则表示当阀两端压差为100KPa时,每小时能通过该阀的水流量为25m3。

三、从流量系数的公式和定义可以推出以下结论

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

1、流量系数Kv不完全表示为阀的流量Q,唯有在当介质为常温水,即r为1gf/cm3,压差为100KPa时,Kv才为流量Q;同样KV值下,r、△P不同,通过阀的流量也不同。

2、Kv是流量系数,所以是没有单位的。但是许多资料、说明书都错误地带上单位,值得改正。比如,下图2为国外某品牌调压阀的样本,错误的给KV值添加了单位,和右侧流量单位明显相同,太容易引起误解了。大家在阅读此类样本时一定要注意。

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

图2

五、Cv值和Kv值的换算

在国外,流量系数通常以Cv值表示,但其实Cv值与Kv值仅仅是统一实验条件的不同而已,理论计算公式是一样的。

Cv值的定义:当控制阀阀口全开,且阀两端压差△P为1lbf/in2(1磅力每平方英寸即1psi,1lbf/in2=6.895kPa),介质为60°F(15.56℃)时的清水,每分钟流经控制阀的流量,流量以加仑/ min为单位。

Cv值和Kv值的两者间的换算关系为:

Cv=1.167Kv

六、解读控制阀样本中Cv值、Kv值的含义

下图3为某品牌两位两通直动式电磁阀的样本截图,图中红色矩形框中,显示Cv=0.3,说明该阀在两端压差为1lbf/in2,介质为60°F时的清水时,每分钟流经该控制阀的流量为0.3加仑。

也就是说一个3加仑容器,需要10分钟,才能充满。

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

图3

下图4为某品牌调压阀的样本截图,图中红色矩形框中,显示Kv=0.05,说明该阀在两端压差为100KPa,介质为常温水时,每小时流经该控制阀的流量为0.05m3。

也就是说一个10L的容器,需要12分钟,才能充满。

Cv值与流量如何换算,两者定义及其计算公式

图4

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