压力与流量计算公式

压力与流量计算公式：

调节阀的流量系数Kv，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径，必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。

1．一般液体的Kv值计算

a．非阻塞流

判别式：△P＜FL（P1－FFPV）

计算公式：Kv＝10QL

式中：FL－压力恢复系数，见附表

FF－流体临界压力比系数，FF＝0.96－0.28

PV－阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），kPa

PC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPa

QL－液体流量m/h

ρ－液体密度g/cm

P1－阀前压力（绝对压力）kPa

P2－阀后压力（绝对压力）kPa

b．阻塞流

判别式：△P≥FL（P1－FFPV）

计算公式：Kv＝10QL

式中：各字符含义及单位同前

2．气体的Kv值计算

a．一般气体

当P2＞0.5P1时

当P2≤0.5P1时

式中：Qg－标准状态下气体流量Nm/h

Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa

△P＝P1－P2

G －气体比重（空气G＝1）

t －气体温度℃

b．高压气体（PN＞10MPa）

当P2＞0.5P1时

当P2≤0.5P1时

式中：Z-气体压缩系数，可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》3．低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算）

液体粘度过高或流速过低时，由于雷诺数下降，改变了流经调节阀流体的流动状态，在Rev<2300时流体处于低速层流，这样按原来公式计算出的KV值，误差较大，必须进行修正。此时计算公式应为：

式中：Φ―粘度修正系数，由Rev查FR－Rev曲线求得；QL－液体流量m/h

对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀

对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀

式中：Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系

ν ―流体运动粘度mm/s

FR －Rev关系曲线

FR-Rev关系图

4．水蒸气的Kv值的计算

a．饱和蒸汽

当P2＞0.5P1时

当P2≤0.5P1时

式中：G―蒸汽流量kg/h，P1、P2含义及单位同前，K－蒸汽修正系数，部分蒸汽的K 值如下：水蒸汽：K＝19.4；氨蒸汽：K＝25；氟里昂11：K＝68.5；甲烷、乙烯蒸汽：K ＝37；丙烷、丙烯蒸汽：K＝41.5；丁烷、异丁烷蒸汽：K＝43.5。

b．过热水蒸汽

当P2＞0.5P1时

当P2≤0.5P1时

式中：△t―水蒸汽过热度℃，Gs、P1、P2含义及单位同前。

那么如何计算选择电动水阀口径？工程上我们常用的是通过计算电动阀门的流量系数（Kv/Cv）值来推导电动水阀口径，因为流量系数和水阀口径是成对应关系的，换句话说，流量系数定了，水阀口径大小也就确定了。水阀流量系数（Kv/Cv）采用以下公式计算：Cv=Q/ΔP1/2 其中Q-设备（空调/新风机组）的冷量/热量或风量ΔP-为调节阀前后压差比理论上讲，在不同的空调回路中，ΔP值是不同的，是一个动态变化的值，取值范围一般在1-7之间。但由于在流量系数的计算过程中ΔP是开根号取值，所以对Cv计算影响并不是很大。因此，在工程设计中一般选ΔP值为4。举例来说，假设1台空调机组技术指标值如下：风量：8000 M3/H 冷量：47.17 KW 热量：67.55 KW 余压：410 PA 功率：2KW 如何选用调节水阀？首先，我们计算流量系数Kv/ Cv值Cv=Q/ΔP1/2=67.55*0.685/2=23.14 Kv=Cv/1.17=43.92/1.17=19.8 然后计算出来的流量系数Kv/ Cv选用与其相适应口径的调节水阀。

气体压强与流速的关系：

气体的流速越大，压强越小。

1 压力

根据工程热力学原理，临界压力Pc与进口压力P1(绝压)的比值称为临界压力比pβ，即β=Pc／P1

从此式可看出气体的临界压力比β只与气体的比热比n有关，气体的比热比可看作为一常数，不同类型气体的n值如下：

对单原子气体，取n=1．67，则β=0．487，即Pc=0．487P1；

对双原子气体，取n=1．40，则β=0．528，即Pc=0．528P1；

对多原子气体，取n=1．30，则β=0．546，即Pc=0．546P1；

故对于空气(双原子气体)Pc=0．528P1，对于燃气(多原子气体)，

Pc=O．546P1。燃气放散时出口截面处的压力为P2，外界压力为Po=O．1MPa，高、中压放散压力比较高，此状态下外界压力Po

P2=Pc不变。

2 出口流速

高、中压燃气管道放散时出口流速为临界流速，根据工程热力学计算公式，临界流速为：

n—绝热指数，对于多原子气体，n取1．30

R—气体常数，R=Ro／M，M为分子量

对于空气R=287，天然气R=519．6J／kmo1．k

T1—进口气体温度，K

根据上式可知放散过程下的出口流速仅与气体的种类、进口气体温度及气体的绝热指数有关，与放散管截面积无关。

3 最大质量流量

燃气管道放散时，管道内压力逐渐降低，质量流量亦逐渐减少，刚开始瞬间为最大质量流量，其计算公式为：

n——绝热指数，对于多原子气体，n取1．30

R——气体常数，R二R。/M，M为分子量

对于空气R=287，天然气R=519．6，J／km01．k

T1——气体绝对温度，K

f——放散管截面积，m2

Z——压缩系数，取Z=1