球阀阀口流量特性的试验研究
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图２球湃试件的结构
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３试验结果及分析
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球阀流量系数按下式计算 ｃｑ＝
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式中 ｑｙ——球阀阀口流量 印——球阀进、出口压力差 爿——球阀过流面积
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源自文库
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图３枷．１ ｍｍ、无背压时球阀的ｃ；—船特性曲线
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对试件Ｂ，矗＝ｄ：
球阀雷诺数可按下式计算
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式中ｕ——水的运动粘度
图３、图４、图５为试件Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ分别在
０．１ｍｍ、Ｏ．３ｍｍ和Ｏ．５ｍ的开度及出口无背压条
件下的流量系数一雷诺数（ｃ口一Ｒ０特性曲线。从图
３～５中可以看出：
（１）试件Ａ（无倒角的锐缘阀座）在一定的开度 下，随雷诺数的增大，流量系数增大并趋于稳定。
随开度增大，流量系数呈降低的趋势。在小开度时，
ｃｑ＊０．５５～Ｏ．６５：当开度较大Ｏ≥０．３ ｍｍ）时，ｃｑ— Ｏ．５～０．６。
（２）试件Ｂ（阀座为３０。半锥角）因球与阀座的
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ｈ醛ｒｅｌ娟ｖｅｌｙ ｓｔａｂｌｅ ｎｏｗ ｃｏｅ历ｃｉｅｍ，曲ａｕｔ Ｏ．９～１．０，如ｄ ｈ硒
作者简介；贺小峰，男，１９酏年出生。华中科技大学机械学院液压气动
技术研究中心副主任，博士，副教授。研究方向为水压传动技术基础理 论及应用研究，发表论文１０余篇。
Ｅ－ｍ越ｌ：ｈ瞄ｉ曲细９３＠ｔｏｎＬｃａｍ
万方数据
球阀阀口流量特性的试验研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
图６为试件Ｃ在触．１ ｍｍ开度、进口压力
ｐｌ＿３．ＯＭＰａ时背压对流量系数的影响。当出口无背 压时，产生的气泡不易破裂，气泡随流体直接流入 下游管路，因而流量系数较稳定。当出口有背压时， 若背压较高（此时压差小，雷诺数较低），则流体产 生的气泡少或不易产生气泡，此时流量系数比无背 压时高。当背压较低时（此时压差大，雷诺数较高）， 流体产生的气泡多，并在背压的作用下，气泡易破 裂，从而产生流量饱和现象，使流量系数显著降低。
引证文献(3条)
1.冀宏.王东升.刘小平.傅新 滑阀节流槽阀口的流量控制特性[期刊论文]-农业机械学报 2009(1) 2.冯卫民.肖光宇.宋立 偏心球阀流场的数值模拟及性能预测[期刊论文]-排灌机械 2008(4) 3.肖俊建 往复式隔膜泵球阀运动规律的建模与仿真[期刊论文]-矿山机械 2007(12)
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Ｗｈｈｎｎ ４３００７钠
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图７捌ｌｍｍ、有背压时球阀的ｇＰ—卸特性曲线
４结论
从设计和应用的角度出发，希望阀口的流量系
万方数据
２００４年８月
贺小峰等：球阀阀口流量特性的试验研究
数基本恒定，并且阀口具有较好的流量一压差特性。 由试验结果可得出下列结论。
（４）当阀口有背压时，阀座倒角和倒角长度越 大，越易出现流量饱和现象。
（５）当阀口有背压且背压较低时，由于比无背 压时气泡更易破裂，因而易产生流量饱和现象。
参考文献
１ Ｊｏｈｎ咖ｎ Ｄ Ｎ，Ｅｄｇｅ Ｋ Ａ，ｖａｕ曲蚰Ｎ Ｄ Ｅｘｐｅｆｉｎｌ∞伽
ｆＬ０ｗ“ｆｂｒｃｅ ｉｎｖｅｓｈｇ砒ｉｏｎ ｏｆ
ｃｈａｒ∽ｔｅｄｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｙ血眦ｂｃ
对水压球阀阀口的流量特性进行试验研究，以 掌握阀口的结构参数与流量特性间的规律，为球阀 阀口的结构设计提供试验依据。
１球阀阀口流量特性的试验装置
图ｌ为研制的球阀阀口流量特性试验装置原理 图。阀口进、出口压力分别由节流阀１３和５调节， 并分别由压力传感器１２和９测量。通过阀口的流量 由流量传感器４测量。位移传感器７用于测量阀口 开度。调节螺母８用于调节阀口开度。通过更换阀 座１ｌ，便可对不同结构参数的球阀阀口的流量特性 进行试验研究。
ｐｏｐｐｃｔ蛐ｄ ｄｉｓｃ ｖａｌｖｅｓ．Ｐｒｏｃ．ｈｂｔ．Ｍｅｃｈ．Ｅｎ伊ｓ．，１９９１， ２０５：１６ｌ～１７ｌ
２ ｖａｕｇｈ蚰Ｎ Ｄ，Ｊｏｌｌｎｓｔｏｎ Ｄ Ｎ，Ｅｄｇｅ Ｋ Ａ．Ｎ砌ｅｄｃａｌ ｓｉｒｎｕｌ－
出０ｎ ｏｆ ｎｕｉｄ ｎｏｗ ｉｎ ｐｏｐｐｅｔ ｖａｌｖｅｓ．ＰＩＤｃ．１ｎｓｔ．Ｍｅｃｈ． Ｅ“ｇ硌．，１９９２，２０６；１１９～１２７ ３张家鉴，赖涤泉．低粘度大雷诺数素流流动时圆锥阀的 推力系数和流量系数的研究液压工业。１９８４（３）：１９～
ｇｏｏｄ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｉｎｌｌｉｂｎ ｎａｗ ｓａｔＩｌｍｔｉｏｎ ｕｎｄｅｆ ａｌｌ ｔｃｓｔ叩ｅｎｉ直ｌｇｓ
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（１）阀座倒角和倒角长度对流量系数有较大影
响。当阀座半锥角为４５０、倒角长度不大于Ｒｃｏｓ矾
时，球阀有较稳定的流量系数（在所有试验的开度 和雷诺数变化范围内，都有ｃａ一０．９～１．０，且不易 出现流量饱和现象。
（２）当阀座半锥角较大（ａ＝６０。）时，阀口出现 流量饱和的趋势较明显。
（３）阀座倒角对阀口的流量一压差特性的影响 较大，而倒角长度对其影响较小。
· 国家自然科学基金资助项目（５盼７如３１）．２∞３０７２８收到初稿 ２００４啦２５收到謦改稿
水压泵２蓄能器３、６压力表４流量传感器 ５、１３一节流阀７位移传感器８调节螺母
９、１２压力传感器１０钢球ｌｌ阀座１４安全阙
图１球阀阀口流量特性试验装置原理图
２试验条件
（１）试验介质：自来水。 ｆ２）试验温度：２０～３０℃。 （３）最大试验压力：３．５ ＭＰａ。 （４）流量：０～５０ Ｌ／Ｉｎｉｎ。 （５）试件几何参数：试验采用１９ ｍｍ直径的钢 球，球阀试件的结构如图２所示，阀座的主要结构 参数见下表。
（３）试件Ｃ（阀座为４５。半锥角）的流量系数基 本不随开度和雷诺数的变化而变化，在所有开度和 雷诺数变化范围内，都有ｃｏｍＯ．９～１．ｏ。
（４）试件Ｄ（阀座为６０。半锥角）在相同的雷诺 数下流量系数ｃａ随开度增大而减小，在Ｏ．１ ｍｍ的 小开度时的流量系数最大（ｃａ＞１）。这是由于小开度 时流体粘附于阀座上，压力恢复较大，使流量系数 较大：随开度增大，流体不再附壁，使流量系数减
表球阀阔座的主要结构参数
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倒璺长度
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万方数据
２００４年８月
贺小峰等：球阀阀口流量特性的试验研究
接触线在阀座倒角的大径上（与锐缘阀座类似），因 而在开度一定时，其流量系数随雷诺数增大而增大 （也与试件Ａ类似）。与其他试件相比，试件Ｂ在所 有开度下的流量系数较大。这是由于流体通过阀口 时，流体的方向变化较小，射流收缩小，使流量系 数ｃａ较大。
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Ｆ１ａｗ ｃｈａｎ吣州ｓ廿ｃｓ Ｆｌｏｗ ｓⅫ劬ｎｔｉ蛆
万方数据
机械工程学报
第４０卷第８期
小。在一定的开度下，随雷诺数增大，由于射流收 缩使流体粘附壁面的现象减弱或消失，并且收缩截 面逐渐向下游推移，压力恢复不够（或没有压力恢 复），使ｃａ下降并趋于稳定。
（５）试件Ｅ与试件ｃ有相同的阀座倒角（４５。）， 但其倒角长度较大，流体收缩后易于附壁，压力恢 复较大，因而几乎在所有的开度条件和雷诺数下， 试件Ｅ的流量系数都比试件ｃ大。并且随雷诺数和 开度的变化，其流量系数的稳定性不如试件ｃ。
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ＭＰａ、１．５ ＭＰａ、１．３ ＭＰａ、１．０ ＭＰａ。说明有背压时， 随倒角和倒角长度的增大，越容易出现流量饱和。 在相同的开度下，当球阀出口无背压时，所有的试 件都没有出现流量饱和现象，如图８所示。
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冒谱教如／１０３
图６试件ｃ在枷．１衄开度时背压对流量系数的影响
图７为试件Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ在Ｏ．１ｍｍ的开度、 进口压力ｐｌ＝３．０ ＭＰａ且有背压条件下的流量一压 差特性曲线。从图中可以看出，在有背压的情况下， 所有的试件都出现了流量饱和现象。试件Ａ、Ｂ、ｃ、 Ｄ、Ｅ出现流量饱和时的压差分别为：２．７ ＭＰａ、２．５
贺小峰， 黄国勤， 杨友胜， 李壮云 华中科技大学机械科学与工程学院,武汉,430074
机械工程学报 CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING 2004，40(8) 4次
参考文献(4条) 1.JohnstonDN.Edge K A.Vaughan N D Experimental investigation of flow and force characteristics of hydraulic poppet and disc valves 1991 2.VaughanND.Johnston D N.Edge K A Numerical simul-ation of fluid flow in poppet valves 1992 3.张家鉴.赖涤泉 低粘度大雷诺数紊流流动时圆锥阀的推力系数和流量系数的研究 1984(03) 4.王学芳.叶宏开.汤荣铭 针形调节阀流量系数的试验研究 1986(01)
第４０卷第８期 ２００８年８月
机 械 工程 学报
ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ｖｏｌ ４０ Ｎ。８
Ａｕｇ·
２ ００ ４
球阀阀口流量特性的试验研究＋
贺小峰黄国勤杨友胜李壮云
（华中科技大学机械科学与工程学院武汉４３００７４）
摘要：介绍了球阀阀口流量特性试验装置，对水压球阀在不同结构参数下的流量特性进行了试验研究。试验表明， 当阀座半锥焦为４５。、倒角长度不大于＾ｃｏｓ口“时，在所有试验的开度和雷诺数变化范围内，球阀有较稳定的流 量系数（ｃ口≈０．９～１．ｏ），且不易出现流量饱和现象；阀座倒角对阀口的流量一压差特性的影响较大，而倒角长度对 其影响较小。 关键词：水压传动球阀流量特性流量饱和 中圈分类法：ＴＨｌ３７
２２
４王学芳，叶宏开，汤荣铭，等．针形调节阀流量系数的
试验研究．阀门，１９８６（１）：２１～２３
ＥＸＰＥｌＵＭ哐ＮＴＡＬ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ｏＮ
ＴＨＥ ＦＬｏＷ Ｃ丑ＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳ
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场馏场ＷｈＥ昭工ｆ劢Ｍ馏叫ｎ
蝤ｃｈｏｏｌ可Ｍｅｃｈ４ｎｉｃ撕ｓｃ记ｎｃｅ口Ｈｄ Ｅ憾ｉ船ｅｎ憾．
０前言
在水压传动元件中，球阀是一种应用很广泛的 结构形式。如换向阀、先导控制阀、插装阀和阀配 流式柱塞泵的配流阀等均可采用球阀形式。因为可 以直接选用硬度高、耐腐蚀性好的陶瓷球作阀心， 与耐蚀合金相比，能较好地抵御高压下海水介质的 气蚀、流体侵蚀及腐蚀磨损，且结构简单。因此陶 瓷球阀在水压传动元件中有较大的实用价值。与矿 物油相比，由于水的粘度低，水在球阀阀口中流动 时的雷诺数较大，其流态及流量特性会产生根本的 变化，传统的油压阀的设计理论对水压球阀不再适 用。国内外对以水作介质的锥阀和平板阀的流量特 性已进行了试验研究Ｉｌ“，所得出的试验结论对水压 阀的设计有一定的指导意义。但对于水压球阀的流 量特性尚未见到有关的研究报道。
图２球湃试件的结构
Ｊ １·
嚣
３试验结果及分析
妻。．
球阀流量系数按下式计算 ｃｑ＝
卫浮 一Ａ
式中 ｑｙ——球阀阀口流量 印——球阀进、出口压力差 爿——球阀过流面积
４＝“丸＾０ｘ
源自文库
Ｏ．
臂诺数尺ｃ／１０３
图３枷．１ ｍｍ、无背压时球阀的ｃ；—船特性曲线
ｌ
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０
式中 ％＝
ｚ——阀口开度 Ｒ——钢球半径 矗——阀口等效直径 “＝（ｄＩ＋吐）／２
对试件Ｂ，矗＝ｄ：
球阀雷诺数可按下式计算
’ｏ
胎＝—！！Ｌ
ｆ３１
靠ｄｌｕ
式中ｕ——水的运动粘度
图３、图４、图５为试件Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ分别在
０．１ｍｍ、Ｏ．３ｍｍ和Ｏ．５ｍ的开度及出口无背压条
件下的流量系数一雷诺数（ｃ口一Ｒ０特性曲线。从图
３～５中可以看出：
（１）试件Ａ（无倒角的锐缘阀座）在一定的开度 下，随雷诺数的增大，流量系数增大并趋于稳定。
随开度增大，流量系数呈降低的趋势。在小开度时，
ｃｑ＊０．５５～Ｏ．６５：当开度较大Ｏ≥０．３ ｍｍ）时，ｃｑ— Ｏ．５～０．６。
（２）试件Ｂ（阀座为３０。半锥角）因球与阀座的
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ｔ诺敦如／１０ｌ 图４沪０．３Ⅱ蚰、无背压时球阀的ｃ卜琅Ｐ特性曲线
Ｌ
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图５捌．５ｍｍ、无背压时球阀的ｃｄ—坦Ｐ特性曲线
ａｒｅ ｃａｒｄｃｄ ｏｕＬ
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ｈ醛ｒｅｌ娟ｖｅｌｙ ｓｔａｂｌｅ ｎｏｗ ｃｏｅ历ｃｉｅｍ，曲ａｕｔ Ｏ．９～１．０，如ｄ ｈ硒
作者简介；贺小峰，男，１９酏年出生。华中科技大学机械学院液压气动
技术研究中心副主任，博士，副教授。研究方向为水压传动技术基础理 论及应用研究，发表论文１０余篇。
Ｅ－ｍ越ｌ：ｈ瞄ｉ曲细９３＠ｔｏｎＬｃａｍ
万方数据
球阀阀口流量特性的试验研究
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
图６为试件Ｃ在触．１ ｍｍ开度、进口压力
ｐｌ＿３．ＯＭＰａ时背压对流量系数的影响。当出口无背 压时，产生的气泡不易破裂，气泡随流体直接流入 下游管路，因而流量系数较稳定。当出口有背压时， 若背压较高（此时压差小，雷诺数较低），则流体产 生的气泡少或不易产生气泡，此时流量系数比无背 压时高。当背压较低时（此时压差大，雷诺数较高）， 流体产生的气泡多，并在背压的作用下，气泡易破 裂，从而产生流量饱和现象，使流量系数显著降低。
引证文献(3条)
1.冀宏.王东升.刘小平.傅新 滑阀节流槽阀口的流量控制特性[期刊论文]-农业机械学报 2009(1) 2.冯卫民.肖光宇.宋立 偏心球阀流场的数值模拟及性能预测[期刊论文]-排灌机械 2008(4) 3.肖俊建 往复式隔膜泵球阀运动规律的建模与仿真[期刊论文]-矿山机械 2007(12)
胁幽口昭￡加＾懈憎砂。，＆＾明ｃｅ口一ｄ殆曲Ｈｏ地∥
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ｃｈｍｃｔｅｄｓｔｉｃｓ Ａｂｏｔｒ＿ｃｔ：Ａ ｔｃｓｔ ｄｇ ｆｂｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍｅ ｎａｗ
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压力差△ｐ，ＭＰａ
图１０脚．５ ｍｍ、无背压时球阀的ｇｒ—印特性曲线
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压力差Ａ户，ＭＰａ
图７捌ｌｍｍ、有背压时球阀的ｇＰ—卸特性曲线
４结论
从设计和应用的角度出发，希望阀口的流量系
万方数据
２００４年８月
贺小峰等：球阀阀口流量特性的试验研究
数基本恒定，并且阀口具有较好的流量一压差特性。 由试验结果可得出下列结论。
（４）当阀口有背压时，阀座倒角和倒角长度越 大，越易出现流量饱和现象。
（５）当阀口有背压且背压较低时，由于比无背 压时气泡更易破裂，因而易产生流量饱和现象。
参考文献
１ Ｊｏｈｎ咖ｎ Ｄ Ｎ，Ｅｄｇｅ Ｋ Ａ，ｖａｕ曲蚰Ｎ Ｄ Ｅｘｐｅｆｉｎｌ∞伽
ｆＬ０ｗ“ｆｂｒｃｅ ｉｎｖｅｓｈｇ砒ｉｏｎ ｏｆ
ｃｈａｒ∽ｔｅｄｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｙ血眦ｂｃ
对水压球阀阀口的流量特性进行试验研究，以 掌握阀口的结构参数与流量特性间的规律，为球阀 阀口的结构设计提供试验依据。
１球阀阀口流量特性的试验装置
图ｌ为研制的球阀阀口流量特性试验装置原理 图。阀口进、出口压力分别由节流阀１３和５调节， 并分别由压力传感器１２和９测量。通过阀口的流量 由流量传感器４测量。位移传感器７用于测量阀口 开度。调节螺母８用于调节阀口开度。通过更换阀 座１ｌ，便可对不同结构参数的球阀阀口的流量特性 进行试验研究。
ｐｏｐｐｃｔ蛐ｄ ｄｉｓｃ ｖａｌｖｅｓ．Ｐｒｏｃ．ｈｂｔ．Ｍｅｃｈ．Ｅｎ伊ｓ．，１９９１， ２０５：１６ｌ～１７ｌ
２ ｖａｕｇｈ蚰Ｎ Ｄ，Ｊｏｌｌｎｓｔｏｎ Ｄ Ｎ，Ｅｄｇｅ Ｋ Ａ．Ｎ砌ｅｄｃａｌ ｓｉｒｎｕｌ－
出０ｎ ｏｆ ｎｕｉｄ ｎｏｗ ｉｎ ｐｏｐｐｅｔ ｖａｌｖｅｓ．ＰＩＤｃ．１ｎｓｔ．Ｍｅｃｈ． Ｅ“ｇ硌．，１９９２，２０６；１１９～１２７ ３张家鉴，赖涤泉．低粘度大雷诺数素流流动时圆锥阀的 推力系数和流量系数的研究液压工业。１９８４（３）：１９～
ｇｏｏｄ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｉｎｌｌｉｂｎ ｎａｗ ｓａｔＩｌｍｔｉｏｎ ｕｎｄｅｆ ａｌｌ ｔｃｓｔ叩ｅｎｉ直ｌｇｓ
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ｏｆｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｓｅａｔ ｈ船ｇｒｅａｔ
（１）阀座倒角和倒角长度对流量系数有较大影
响。当阀座半锥角为４５０、倒角长度不大于Ｒｃｏｓ矾
时，球阀有较稳定的流量系数（在所有试验的开度 和雷诺数变化范围内，都有ｃａ一０．９～１．０，且不易 出现流量饱和现象。
（２）当阀座半锥角较大（ａ＝６０。）时，阀口出现 流量饱和的趋势较明显。
（３）阀座倒角对阀口的流量一压差特性的影响 较大，而倒角长度对其影响较小。
· 国家自然科学基金资助项目（５盼７如３１）．２∞３０７２８收到初稿 ２００４啦２５收到謦改稿
水压泵２蓄能器３、６压力表４流量传感器 ５、１３一节流阀７位移传感器８调节螺母
９、１２压力传感器１０钢球ｌｌ阀座１４安全阙
图１球阀阀口流量特性试验装置原理图
２试验条件
（１）试验介质：自来水。 ｆ２）试验温度：２０～３０℃。 （３）最大试验压力：３．５ ＭＰａ。 （４）流量：０～５０ Ｌ／Ｉｎｉｎ。 （５）试件几何参数：试验采用１９ ｍｍ直径的钢 球，球阀试件的结构如图２所示，阀座的主要结构 参数见下表。
（３）试件Ｃ（阀座为４５。半锥角）的流量系数基 本不随开度和雷诺数的变化而变化，在所有开度和 雷诺数变化范围内，都有ｃｏｍＯ．９～１．ｏ。
（４）试件Ｄ（阀座为６０。半锥角）在相同的雷诺 数下流量系数ｃａ随开度增大而减小，在Ｏ．１ ｍｍ的 小开度时的流量系数最大（ｃａ＞１）。这是由于小开度 时流体粘附于阀座上，压力恢复较大，使流量系数 较大：随开度增大，流体不再附壁，使流量系数减
表球阀阔座的主要结构参数
：嚣ｊ
倒璺长度
垫壁垒
。
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蔓壁里
，。
３那
蔓壁￡
ｔｓ
３∞
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ｓ。
２ ３７
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入？，径
１３．４２
１１．７３
１１０４
７ｍ
８ ７ｌ
万方数据
２００４年８月
贺小峰等：球阀阀口流量特性的试验研究
接触线在阀座倒角的大径上（与锐缘阀座类似），因 而在开度一定时，其流量系数随雷诺数增大而增大 （也与试件Ａ类似）。与其他试件相比，试件Ｂ在所 有开度下的流量系数较大。这是由于流体通过阀口 时，流体的方向变化较小，射流收缩小，使流量系 数ｃａ较大。
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万方数据
机械工程学报
第４０卷第８期
小。在一定的开度下，随雷诺数增大，由于射流收 缩使流体粘附壁面的现象减弱或消失，并且收缩截 面逐渐向下游推移，压力恢复不够（或没有压力恢 复），使ｃａ下降并趋于稳定。
（５）试件Ｅ与试件ｃ有相同的阀座倒角（４５。）， 但其倒角长度较大，流体收缩后易于附壁，压力恢 复较大，因而几乎在所有的开度条件和雷诺数下， 试件Ｅ的流量系数都比试件ｃ大。并且随雷诺数和 开度的变化，其流量系数的稳定性不如试件ｃ。
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ＭＰａ、１．５ ＭＰａ、１．３ ＭＰａ、１．０ ＭＰａ。说明有背压时， 随倒角和倒角长度的增大，越容易出现流量饱和。 在相同的开度下，当球阀出口无背压时，所有的试 件都没有出现流量饱和现象，如图８所示。
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图６试件ｃ在枷．１衄开度时背压对流量系数的影响
图７为试件Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ在Ｏ．１ｍｍ的开度、 进口压力ｐｌ＝３．０ ＭＰａ且有背压条件下的流量一压 差特性曲线。从图中可以看出，在有背压的情况下， 所有的试件都出现了流量饱和现象。试件Ａ、Ｂ、ｃ、 Ｄ、Ｅ出现流量饱和时的压差分别为：２．７ ＭＰａ、２．５
贺小峰， 黄国勤， 杨友胜， 李壮云 华中科技大学机械科学与工程学院,武汉,430074
机械工程学报 CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING 2004，40(8) 4次
参考文献(4条) 1.JohnstonDN.Edge K A.Vaughan N D Experimental investigation of flow and force characteristics of hydraulic poppet and disc valves 1991 2.VaughanND.Johnston D N.Edge K A Numerical simul-ation of fluid flow in poppet valves 1992 3.张家鉴.赖涤泉 低粘度大雷诺数紊流流动时圆锥阀的推力系数和流量系数的研究 1984(03) 4.王学芳.叶宏开.汤荣铭 针形调节阀流量系数的试验研究 1986(01)
第４０卷第８期 ２００８年８月
机 械 工程 学报
ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ｖｏｌ ４０ Ｎ。８
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球阀阀口流量特性的试验研究＋
贺小峰黄国勤杨友胜李壮云
（华中科技大学机械科学与工程学院武汉４３００７４）
摘要：介绍了球阀阀口流量特性试验装置，对水压球阀在不同结构参数下的流量特性进行了试验研究。试验表明， 当阀座半锥焦为４５。、倒角长度不大于＾ｃｏｓ口“时，在所有试验的开度和雷诺数变化范围内，球阀有较稳定的流 量系数（ｃ口≈０．９～１．ｏ），且不易出现流量饱和现象；阀座倒角对阀口的流量一压差特性的影响较大，而倒角长度对 其影响较小。 关键词：水压传动球阀流量特性流量饱和 中圈分类法：ＴＨｌ３７
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４王学芳，叶宏开，汤荣铭，等．针形调节阀流量系数的
试验研究．阀门，１９８６（１）：２１～２３
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０前言
在水压传动元件中，球阀是一种应用很广泛的 结构形式。如换向阀、先导控制阀、插装阀和阀配 流式柱塞泵的配流阀等均可采用球阀形式。因为可 以直接选用硬度高、耐腐蚀性好的陶瓷球作阀心， 与耐蚀合金相比，能较好地抵御高压下海水介质的 气蚀、流体侵蚀及腐蚀磨损，且结构简单。因此陶 瓷球阀在水压传动元件中有较大的实用价值。与矿 物油相比，由于水的粘度低，水在球阀阀口中流动 时的雷诺数较大，其流态及流量特性会产生根本的 变化，传统的油压阀的设计理论对水压球阀不再适 用。国内外对以水作介质的锥阀和平板阀的流量特 性已进行了试验研究Ｉｌ“，所得出的试验结论对水压 阀的设计有一定的指导意义。但对于水压球阀的流 量特性尚未见到有关的研究报道。