阀门的流量特性曲线

快 开 型 流 量 特 性 示 意 图
阀 芯 特 点 形 成 不 同 的 特 性

阀 芯 的 构 成
阀 门 的 固 有 特 性 曲 线
相对行程%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
相对流量%
3.33
4.68
6.58
9.25
12.99
18.26
25.65
36.05
50.65
71.17
100
3。快开流量特性 此种流量特性的控制阀在开度较小时就有较大的流量，随着开度的增大，流 量很快就达到最大；此后再增加开度，流量变化很小，故称快开性流量特性。 它的相对流量与相对行程的函数关系用下式描述： dq=Kv2q-1dι 代入边界条件，求解得到快开流量特性的函数关系是 q=Q/Qmax=(1/R)√1+(R2-1)L/Lmax=(1/R)√1+(R2-1)ι 快开流量特性控制阀的增益Kv2与流量的倒数成正比，或Kv2∝1/Q,随流量增 大，增益反而减小。 由于这种流量特性的控制阀在小开度时就有较大流量，在增大开度，流量变 化已很小，因此称之为快开流量特性。通常有效行程在1/4阀座直径。 快开流量特性的增益： Kv2=[(Q2max-Q2min)/2Lmax]1/R 工厂实际使用的快开流量特性的函数关系如下 q=Q/Qmax=1-(1-1/R)(1-L/Lmax)2=1-(1-1/R)(1-ι )2 实际快开流量特性的增益 Kv2=2Qmax/Lmax(1-1/R)(1-L/Lmax)
1。线性流量特性 线性流量特性关系是指平衡阀的相对流量与相对位移成直线关系。 即单位位移变化所引起的流量变化是常数。用函数的关系描述为 dq=Kv2dι 两边积分，并带入边界条件 L=0 Q=Qmax L=Lmax Q=Qmax 如果定义控制阀的固有可调比 R=Qmax/Qmin 则带入积分常数后，线性流量特性表示 q=Q/Qmax=1/R[1+(R-1)· L/Lmax]=(R-1/R)ι +1/R 上式表明，线性流量特性平衡阀的相对流量与相对行程呈现线性关系， 直线的斜率是（R-1)/R,截距是1/R.因此，线性流量特性控制阀的增益Kv2 （即直线方程的斜率）与可调比R有关；与最大流量Qmax和流过阀门的流 量Q无关。Kv2 是常数。即增益Kv2=1-1/R.可调比R不同，表示最大流量与 最小流量之比不同，从相对流量坐标看，表示为相对行程为零时的起点不 同，起点的相对流量是1/R。由于最大行程时获得最大流量，因此，相对 行程为1时的相对流量为1。线性流量特性控制阀在不同的行程，如果行程 变化相同，则流量的相对变化量不同。 例：计算R=30时线性流量特性控制阀，行程变化量为10%时，不同行程位置 的相对变化量？
-1)计算不同相对行程ι
和相对流量q
相对行程变化10% 。 在相对行程10%处，相对流量的变化量(6.58-4.68)/4.68=40.50% 在相对行程50%处，相对流量的变化量（25.65-18.26)/18.28=40.50% 在相对行程90%处，相对流量的变化量（100-71.17)/71.17=40.50% 示例说明，等百分比流量特性的控制阀在不同开度下，相同的行程变化引起流 量的相对变化是相等的，因此称之为等百分比流量特性，它在全行程范围内具有相 同的控制精度。它在小开度时，增益较小，因此调节平缓；在大开度时，增益较大 ，能够有效地进行调节。
相对行程 %
相对流量%
0
10
20
30
40
50
60
70
8090100 Nhomakorabea3.33
13.0
22.67
32.33
42.0
51.7
61.33
71.0
80.67
90.33 100
2。等百分比流量特性 等百分比流量特性是指单位相对位移变化所引起的相对流量变化与此点的 相对流量变化成正比关系。即控制阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增 大而增大。 等百分比流量特性控制阀的相对流量与相对行程的函数关系是 dq=Kv2qdι 两边积分，并带入边界条件，可得到等百分比流量特性的函数关系是 q=Q/Qmax=R(L/Lmax-1)=R(ι -1) 上式表明，等百分比流量特性控制阀的相对行程与相对流量的对数成比 例关系。即在半对数坐标上，流量特性曲线成直线，或在制宪坐标上流量特性 曲线是一条对数曲线，由上式可知lnq∝ι ,即相对流量的对数与相对行程成正比。 等百分比流量特性控制阀的增益 Kv2=(Q/Lmax)lnR 等百分比流量特性控制阀的增益Kv2与流量Q成正比，又因 △Q/Q=R△ι -1,则 当相对行程变化量相同时，流量也变化相同的百分比，因此称为等百分比流量特性 例：计算R=30时等百分比流量特性控：根据q=R(ι -1)计算不同相对行程ι 和相对流 量q。行程变化量为10%时，不同行程位置的相对变化量。 解：根据q=R(ι
快开流量特性控制阀相对行程和相对流量关系（R=30)
相对行程% 相对流量 % 理想快开 % 实际快开 % 0 3.33 3.33 10 20 30 40 50 70.75 75.83 60 77.49 84.53 70 83.69 91.3 80 90 100 100 100 31.78 44.82 54.84 63.30 21.7 38.13 52.63 65.2 89.46 94.87 96.13 99.03
解：不同行程ι 时的相对的流量如下表 相对流量变化10%时， 在相对流量10%处，相对流量的变化量为(22.67-13)/13=74.38%； 在相对流量50%处，相对流量的变化量为(61.33-51.7)/51.7=18.62%； 在相对流量90%处，相对流量的变化量为（100-90.33)/90.33=10.71%。 示例说明，线性流量特性的控制阀在小开度时，流量小，但相对变化 量大，灵敏度很高，行程稍有变化就会引起流量的较大变化，因此在小开度 时容易发生震荡。在大开度时，流量大，但流量的相对变化量小，灵敏度很低 ，行程要有较大变化才能够时流量有所变化，因此，在大开度时控制呆滞，调 节不及时，容易超调，使过渡过程变慢。
根据阀门两端的压降，阀门流量特性分固 有流量特性和工作流量特性。固有流量特 性是阀门两端压降恒定时的流量特性，亦 称为理想流量特性。工作流量特性是在工 作状态下（压降变化）阀门的流量特性， 阀门出厂所提供的流量特性为固有流量特 性
阀门的流量特性曲线
阀的结构特性是阀芯的位移与流体通过的截面积之间的关系，他不 考虑阀两端的压降。因此，只与阀芯的形状、大小等几何因子有关 阀门的流量特性，有线性、等百分比、抛物线、双曲线、快开、平 方根等不同类型。常用的固有流量特性有线性、等百分比、快开等 几种。