阀门流量系数Kv，Cv

阀门流量系数Kv 、Cv

    调节阀同孔板一样，是一个局部阻力元件。前者，由于节流面积可以由阀芯的移动来改变，因此是一个可变的节流元件；后者只不过孔径不能改变而已。可是，我们把调节阀模拟成孔板节流形式，见图2－1。对不可压流体，代入伯努利方程为：

file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-28961.png       （1）	file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-7594.png
解出 file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-28244.png
命 file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-13816.png	图2-1 调节阀节流模拟

再根据连续方程Q＝ AV，与上面公式连解可得：

file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-15571.png

file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-11995.png        （2）

这就是调节阀的流量方程，推导中代号及单位为：
     V1 、V2 —— 节流前后速度；
     V —— 平均流速；
     P1 、P2 —— 节流前后压力，100KPa；
     A —— 节流面积，cmfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-9508.png；
     Q —— 流量，cmfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-31894.png／S；
     ξ—— 阻力系数；
     r —— 重度，Kgf／cmfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-10507.png；
     g —— 加速度，g = 981cm/sfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-9791.png ；
     如果将上述Q、P1、P2 、r采用工程单位，即：Q ——mfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-5660.png/ h；P1 、P2 —— 100KPa； r——gf/cmfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-649.png。于是公式（2）变为：

file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-29162.pngfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-3005.png            （3）
再令流量Q的系数file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-13459.png 为Kv，即：Kv ＝ file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-3220.png
file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-11446.png	或        file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-13524.png           （4）
这就是流量系数Kv的来历。
从流量系数Kv的来历及含义中，我们可以推论出：
（1）Kv值有两个表达式：Kv = file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-25.png和 file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-23517.png
（2）用Kv公式可求阀的阻力系数 ξ = （5.04A/Kv）×（5.04A/Kv）；
（3）file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-5770.png ，可见阀阻力越大Kv值越小；
（4）file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-10372.png ；所以，口径越大Kv越大。

    在前面不可压流体的流量方程（3）中，令流量Q的系数file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-26818.png 为Kv，故Kv 称流量系数；另一方面，从公式（4）中知道：Kv∝Q ，即Kv 的大小反映调节阀流量Q的大小。流量系数Kv国内x i惯称为流通能力，现新国际已改称为流量系数。

2.1 流量系数定义
     对不可压流体，Kv是Q、△P的函数。不同△P、r时Kv值不同。为反映不同调节阀结构，不同口径流量系数的大小，需要跟调节阀统一一个试验条 件，在相同试验条件下，Kv的大小就反映了该调节阀的流量系数的大小。于是调节阀流量系数Kv的定义为：当调节阀全开，阀两端压差△P为100KPa，流 体重度r为lgf/cmfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-20724.png (即常温水)时，每小时流经调节阀的流量数（因为此时file:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-15180.png ），以mfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-31340.png/h 或 t／h计。
  例如：有一台Kv ＝50的调节阀，则表示当阀两端压差为100KPa时，每小时的水量是50mfile:///C:/DOCUME~1/CHENGC~1/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-19906.png ／h。

2.2 Kv与Cv值的换算
     国外，流量系数常以Cv表示，其定义的条件与国内不同。Cv的定义为：当调节阀全开，阀两端压差△P为1磅／英寸2，介质为60°F清水时每分钟流经调节阀的流量数，以加仑／分计。
     由于Kv与Cv定义不同，试验所测得的数值不同。

它们之间的换算关系:Cv ＝ 1.167Kv          （5）

2.3 推论
     从定义中我们可以明确在应用中需要注意的两个问题：
     （1）流量系数Kv不完全表示为阀的流量，唯一在当介质为常温水，压差为100KPa时，Kv才为流量Q；同样Kv 值下，r、△P不同，通过阀的流量不同。
     （2）Kv是流量系数，故没单位。但是许多资料、说明书都错误地带上单位，值得改正。

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根据以上定义，该阀体在同种流体条件不同压差下，可以根据Kv来计算流量Q (Q正比于压差△P的平方根)
Q=Kv/sqrt(△P/r)
△P单位为bar，Q单位为立方米/小时

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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