阀门和流量计的相互影响规律研究   江门出租升降车, 江门租赁升降车, 江门升降车   流阻特性是表征计量阀门流通能力的一组重要参数，也是计量阀门内部流动特性的外在表现，通过计量阀门的流阻特性曲线，可以了解它的调节性能，分析它的调节类型，并应用到合适的管路系统中，对阀门的调节具有重要的意义，对计量阀门的流阻特性研究主要包括：1．阻力系数：当流体在管路系统中流动时，受到管道内部装置的阻碍作用，阻力的大小很大程度上受到过流断面的影响，阻力系数的数学表达式为：22pV，阻力系数，P为计量阀门的压力损失；γ为气体与水密度的比值，称为比重；V为管道中气体介质的平均流速。

      2．流量系数：一般流量系数的计算公式针对的是不可压缩流体，考虑到流体介质为理想空气，在节流口附近存在可压缩现象，同时还受到温度的影响，对于可压缩流体的流量系数[5]可表示为：当TXFX时，为非阻塞流情况，流量系数计算公式为，VNQ为气体标准体积流量，单位为m3/h；1p为计量阀门上游的绝对压力，单位为kPa；y为膨胀系数；1T为入口热力学温度，单位为K；N为气体的密度(273.15K，1.013×102kPa)；Z为压缩系数；X为压差比，1pXp。膨胀系数y用来校验气体流经计量阀门时密度变化的影响，膨胀系数可表示为，X为压差比；TX为临界压差比；介质的等熵指数；空气介质的比热比系数F为1。当TXFX时，为阻塞流情况，若阀前压力1p保持不变，逐渐降低阀后压力，当阀后压力再降低时，流体介质流量也不会增加，此时的流动即阻塞流，流量系数为：阻力系数通过数值模拟和实验研究得到了套筒调节阀和计量阀门的阻力系数随阀门开度的变化规律。

     套筒调节阀和计量阀门的阻力系数曲线图，可以看出：（1）套筒调节阀和计量阀门的阻力系数在该坐标系下，近似于x和y坐标均为正方向的反比例函数曲线。这也就意味着，套筒调节阀和计量阀门的阻力系数随着阀门开度的增加而降低。

     （2）旋进旋涡流量计的引入对计量阀门的阻力系数有一定的影响。当阀门开度较小时，阀门的过流断面较小，在进口流量一定的条件下，套筒调节阀和计量阀门的压差比较接近，所以它们的阻力系数曲线比较接近。随着阀门开度的增加，可以明显地看出计量阀门的阻力系数高于套筒调节阀的阻力系数，主要是因为旋进旋涡流量计内部结构对流体有一定的阻碍作用，从而使旋进旋涡流量计的引入增大了计量阀门的阻力系数。

    （3）计量阀门Ⅰ和计量阀门Ⅱ的阻力系数曲线基本吻合，阻力系数与阀门和流量计的安装位置关系不大。

     （4）从数值模拟结果和实验结果我们发现：不论是在是否安装旋进旋涡流量计的条件下，通过数值模拟和实验研究得到的阻力系数曲线拟合效果较好，验证了该数值模拟方法模拟计量阀门的内部流动是可行的。流量系数流量系数同阻力系数均能够表明流体机械的流通能力。

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      四种不同进口速度条件下，套筒调节阀和计量阀门的流量系数曲线。：（1）流量系数同阻力系数的变化规律形成鲜明的对比，流量系数随着阀门开度的增加而增加，同阻力系数变化规律恰恰相反，主要是由于阀门开度不断增大，流体过流断面的面积也在不断增大，流体流通能力增强。

   （2）计量阀门是在套筒调节阀的基础上增加了旋进旋涡流量计，旋进旋涡流量计内部的结构均有增加计量阀门阻力的效果，导致计量阀门的流量系数会比套筒调节阀的流量系数低。在阀门小开度的情况下，旋进旋涡流量计的引入对计量阀门流量系数的影响较小，随着阀门开度的不断增大，旋进旋涡流量计对计量阀门流量系数的影响愈加明显。

   （3）套筒调节阀的流量系数在小开度和大开度时变化比较缓慢，可以进行微调；当阀门开度在30%~70%时，流量系数近似线性增长，所以套筒调节阀适合被用作调节型阀门。

   （4）计量阀门Ⅰ和计量阀门Ⅱ的流量系数曲线相当接近，流量系数同阻力系数一样与阀门和流量计安装位置的关系较小，即主要与流体过流断面有关。

    （5）通过数值模拟和实验研究得到的流量特性曲线，我们发现：在不同的工况下，通过实验得到的流量系数值总是分布在数值模拟得到的流量系数曲线附近，可以很好地验证数值模拟结果的准确性。 旋进旋涡流量计的引入降低了计量阀门的流量系数，当进口速度为8m/s时，计量阀门的流量系数最低，因此可以推断出：进口速度影响了计量阀门的流量系数。为进一步验证进口速度对计量阀门流量系数的影响，对计量阀门Ⅰ和计量阀门Ⅱ在不同进口速度下的流量系数进行分析，进口速度为2m/s、4m/s、6m/s和8m/s时的流量系数分别记为CV2、CV4、CV6、CV8。将其他进口速度下的流量系数与进口速度为2m/s时的流量系数进行除法运算得到了流量系数关系图：

   （1）在相同阀门开度下，进口速度越低，计量阀门的流量系数越高。（2）我们发现计量阀门的流量系数主要与流体的过流断面有关，计量阀门Ⅰ和计量阀26门Ⅱ在相同进口速度下的流量系数近似相同，所以它们流量系数关系曲线也近似一致。

     （3）在计算过程中，我们采用的流体介质为理想空气，所以我们初步认为不同进口速度下计量阀门流量系数之间的差别主要与流体的可压缩性有关。在流阻系数方面，我们分析了旋进旋涡流量计的引入对计量阀门的影响，计量阀门的流阻系数主要同流体过流断面有关，同套筒调节阀和旋进旋涡流量计安装位置之间的关系比较小，并分析了进口速度对计量阀门流量系数的影响。与套筒调节阀相比，旋进旋涡流量计的引入增加了计量阀门的阻力系数，降低了计量阀门的流量系数。接下来我们分析套筒调节阀的引入对计量阀门计量特性的影响。

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