阀口流量公式及流量系数(Coefficient of flo

阀口流量公式及流量系数(coefficient of flow)
阀口流量公式及流量系数
对于各种滑阀(spool valve)、锥阀(cone valve)、球阀(ball valve)、节流孔口(orifice)，通过阀口的流量均可用下式表示：
式中： cq—流量系数(discharge coefficient)； —阀口通流面积(effective area)； —阀口前、后压差(differential pressure)； —液体密度(liquid density)。
(1)滑阀的流量系数
设滑阀[图5.1(a)]开口长度为x，阀芯(spool)与阀体(valve body)(或阀套)内孔的径向间隙为 ，阀芯直径为d，则阀口通流面积a0为
式中： cq—流量系数(discharge coefficient)； a0—阀口通流面积(effective area)； p—阀口前、后压差(differential pressure)； p—液体密度(liquid density)。
(1)滑阀的流量系数
设滑阀[图5.1(a)]开口长度为x，阀芯(spool)与阀体(valve body)(或阀套)内孔的径向间隙为，阀芯直径为d，则阀口通流面积a0为
式中：w—面积梯度(area gradient)，它表示阀口过流面积随阀芯位移的变化率。对于孔口为全周边的圆柱滑阀，w=。若为理想滑阀(即δ＝0)，则有a0=x,对于孔口为部分周长时(如：孔口形状为圆形、方形、弓形、阶梯形、三角形、曲线形等)，为了避免阀芯受侧向作用力，都是沿圆周均布几个尺寸相同的阀口，此时只需将相应的过流面积a0的计算式代入式(5.1)，即可相应地算出通过阀口的流量。
式(5.1)中的流量系数 cq与雷诺数re有关。当re＞260时，cq为常数；若阀口为锐边，则cq=0.6～0.65；若阀口有不大的圆角或很小的倒角，则 cq=0.8～0.9。
(2)锥阀的流量系数
如图5.1(b)所示，具有半锥角α且倒角宽度为s的锥阀阀口，其阀座平均直径为dm=(d1+d2)/2，当阀口开度为x时，阀芯与阀座间过流间隙高度为h=xsinα。在平均直径dm处，阀口的过流面积为
锥阀阀口流量系数约为cq=0.77～0.82。
图5.1 滑阀与锥阀阀口
（a）滑阀；（b）锥阀


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