4.用膨脹系數(shù)法計算流量系數(shù)C
日期:2021/04/15
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166介質(zhì)為蒸氣,如下述工況,計算其流量系數(shù)?
蒸氣質(zhì)量流量Ws=35000kg/h,p1=4050kPa,p2=5000kPa,絕熱指數(shù)K=1.3,t=368℃,ρs=14.33kg/m3。若選用套筒調(diào)節(jié)閥,求流量系數(shù)。解 查表3-1得,XT=0.75


167介質(zhì)為空氣和水的混合流體,在大的流量條件下,按以下數(shù)據(jù)如何計算其流量系數(shù)?

168調(diào)節(jié)閥流體系數(shù)計算為什么要考慮管件形狀修正?什么情況下需要進行管件形狀修正?
調(diào)節(jié)閥閥體的上游和下游安裝有附接管件,這就存在管件幾何形狀的影響,亦即管件幾何形狀系數(shù)Fp的影響,在計算調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)時要考慮適當(dāng)修正。但管件形狀修正是比較煩瑣的,為了簡化設(shè)計過程,對修正量較小者(例如小于10%)可考慮不做此項修正。從實踐和收集到的資料分析,在阻塞流條件下需要進行管件形狀修正;而在非阻塞流時,只有球閥、90°全開蝶閥等少數(shù)調(diào)節(jié)閥,當(dāng)D/d≧1.5時,才進行此項修正。famens.com整理,如需轉(zhuǎn)載,請注明全球閥門網(wǎng)。
169氣體在非阻塞流情況的流量系數(shù)怎樣計算?
Fp是流過裝有附接管件調(diào)節(jié)閥的流量與不裝有附接管件時的流量之比??梢酝ㄟ^試驗確定Fp,其壓差值以不出現(xiàn)阻塞流為限。兩種安裝情況的流量均在不產(chǎn)生阻塞流的同一試驗條件下測得。



170在非阻塞流情況,液體介質(zhì)時KV值經(jīng)管件形狀修正的公式是什么樣?

171在阻塞流情況,液體介質(zhì)時KV值經(jīng)管件形狀修正的公式是什么樣?

172氣體介質(zhì)時,KV值經(jīng)管件形狀修正的公式什么樣


第五節(jié)平均重度修正法與膨脹系數(shù)法的比較
173平均重度法、平均重度修正法和膨脹系數(shù)法針對下述介質(zhì)及工況的比較計算情況如何?




查表得FL=0.85,則




查有關(guān)物理參數(shù)得


(4)結(jié)論
由以上計算實例可見,采用平均重度修正法與膨脹系數(shù)法計算結(jié)論基本一致,其Kv值在171.1~171.2之間,而用平均重度法計算出的Kv值為151.3,差(171.2-151.3)/151.3=13%。
這個例子是比較巧合的。平均重度修正法與膨脹系數(shù)法實際計算結(jié)果有差別,而后者精度更高,但是計算復(fù)雜,推廣應(yīng)用還比較困難。前者精度低些,同時也考慮了FL的影響。由于它計算簡捷,需要的物理參數(shù)不多,使用起來更加方便。
由以上計算實例可見,采用平均重度修正法與膨脹系數(shù)法計算結(jié)論基本一致,其Kv值在171.1~171.2之間,而用平均重度法計算出的Kv值為151.3,差(171.2-151.3)/151.3=13%。
這個例子是比較巧合的。平均重度修正法與膨脹系數(shù)法實際計算結(jié)果有差別,而后者精度更高,但是計算復(fù)雜,推廣應(yīng)用還比較困難。前者精度低些,同時也考慮了FL的影響。由于它計算簡捷,需要的物理參數(shù)不多,使用起來更加方便。
174各種流量系數(shù)計算公式比較情況如何?
對不可壓縮流體——液體的一般計算公式,各個都差異不大,而對于可壓縮流體則不同??蓧嚎s流體流量系數(shù)的計算比一般液體要復(fù)雜,其原因是可流體經(jīng)節(jié)流之后體積膨脹、密度減小,而且在P1不變和△P增加到一定程度時,通過節(jié)流孔后會達到臨界狀態(tài),產(chǎn)生阻塞流,因此必須考慮這些因素的影響而對計算公式加以修正。主要的氣體流量系數(shù)計算公式見表3-5。


175在表3-5中的8種公式,哪些屬于早期公式,哪些屬于近期公式?
對流量系數(shù)公式的分析與比較關(guān)鍵在于對可壓縮流體公式的比較。從表3-5中看出不同計算公式的考慮因素各不相同,但畢竟都以原來的液體計算公式為基礎(chǔ)。可以把這些公式分成早期公式和近期公式兩大類型。在所列的8種公式中,前4種屬于早期,而后4種屬于近期。
在早期的計算公式中,流量系數(shù)用CV或C表示,并用重度(ϒ )代替密度(ρ)計算。因此,使用和理解這些公式都要注意它的單位。
在早期的計算公式中,流量系數(shù)用CV或C表示,并用重度(ϒ )代替密度(ρ)計算。因此,使用和理解這些公式都要注意它的單位。
176早期公式中的壓縮系數(shù)法,在計算氣體的流量系數(shù)時,是對液體計算公式加以修正的?
壓縮系數(shù)法就是考慮到氣體的可壓縮性,在一般的液體計算公式中添加一個氣體壓縮系數(shù)ε,對液體計算公式進行校正,即

式中 QN——氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積流量,m3(標(biāo)準(zhǔn))/h;
t ——氣體狀態(tài)下的溫度,℃。
壓縮系數(shù)ε可用實驗確定,對空氣實驗的結(jié)果,得到ε和△P/P1的近似關(guān)系如下
t ——氣體狀態(tài)下的溫度,℃。
壓縮系數(shù)ε可用實驗確定,對空氣實驗的結(jié)果,得到ε和△P/P1的近似關(guān)系如下



177早期幾種流量系數(shù)計算公式比較,其計算誤差如何??

178為什么要開發(fā)近期的計算公式?各種計算公式主要特點如何?
前面介紹的4種早期公式,關(guān)于計算誤差的討論,其試驗條件都是一些低壓力恢復(fù)的普通單座、雙座球體閥,因此公式中從未考慮到壓力恢復(fù)問題。隨著工業(yè)的發(fā)展,使用的高壓力恢復(fù)閥(如球閥、蝶閥等)越來越多,作壓差越來越大,因此,早期公式越來越暴露出其不足,越來越不能滿足自控系統(tǒng)的要求。例如,在臨界壓差下用平均密度法的計算值與實測數(shù)據(jù)已相差甚遠。對蝶閥,流量誤差達+45%;對V形球閥達+62%;對文丘里角形閥達+138%;對文丘里球閥甚達+150%;即使對一般單座閥也有+35%的誤差。因此,開發(fā)新的計算公式已經(jīng)是緊迫的問題。


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