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更新時(shí)間：2018-07-16 
瀏覽次數(shù)：2514 分析YUKEN電磁閥的流量系數(shù)資料參數(shù)分為哪些
在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是*的設(shè)備，它是組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，被稱(chēng)之為過(guò)程自動(dòng)化的“手腳”。要正確使用調(diào)節(jié)閥，尤其是選擇調(diào)節(jié)閥，必須弄清楚調(diào)節(jié)閥的使用功能。其中閥門(mén)的流通能力，是選擇設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)閥過(guò)程中必須考慮的一個(gè)重要因素。
目前，上衡量調(diào)節(jié)蝶閥流通能力是根據(jù)閥門(mén)的流量系數(shù)大小來(lái)確定的，流量系數(shù)值越大說(shuō)明流體流過(guò)閥門(mén)時(shí)的壓力損失越小。本文以DN4600調(diào)節(jié)蝶閥為例，介紹利用SolidWorks Flow Simulation模擬方法對(duì)調(diào)節(jié)蝶閥進(jìn)行流態(tài)分析，通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算得出閥門(mén)的流量系數(shù)并繪出相應(yīng)的流量曲線的方法。
YUKEN電磁閥值的意義
如果一個(gè)閥門(mén)不能正確計(jì)算Cv值，通常將削弱在兩個(gè)方面之一的閥門(mén)，如果Cv值對(duì)所需要的工藝而言太小，則閥門(mén)本身或閥門(mén)的閥芯尺寸不夠，會(huì)使工藝系統(tǒng)流量不夠。此外，因?yàn)殚y門(mén)的節(jié)流會(huì)導(dǎo)致上游壓力增加，并在閥門(mén)導(dǎo)致上游泵或其他上游設(shè)備損壞之前產(chǎn)生高的背壓。
尺寸不夠的Cv值也會(huì)產(chǎn)生發(fā)內(nèi)的較高阻力降，它將導(dǎo)致空穴現(xiàn)象或閃蒸。若果Cv計(jì)算值比系統(tǒng)需要的過(guò)高，通常選用一個(gè)大的過(guò)尺寸的閥門(mén)，顯然，一個(gè)大尺寸閥門(mén)的造價(jià)、尺寸及重量是主要的缺點(diǎn)。
對(duì)于水或其他不可壓縮的流體，流量系數(shù)可以比較容易地通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試來(lái)確定，許多企業(yè)、研究所和高等院校都有相應(yīng)的試驗(yàn)裝置，在手冊(cè)中也已有比較完整的數(shù)據(jù)可供借鑒。而對(duì)于空氣、水蒸氣等可壓縮性流體，由于通過(guò)蝶閥后其壓力、溫度、容積等狀態(tài)參數(shù)都將產(chǎn)生變化，所以相關(guān)的測(cè)試技術(shù)和試驗(yàn)裝置比較復(fù)雜，而且成本很高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，蝶閥的制造企業(yè)大多不具備這樣的試驗(yàn)條件。
YUKEN電磁閥計(jì)算出閥門(mén)流通能力。這樣既可為設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)蝶閥時(shí)提供相應(yīng)的理論依據(jù)，又能節(jié)省大量的時(shí)間及人力物力等成本。
YUKEN電磁閥流量系數(shù)的理論計(jì)算式
流量系數(shù)Kv的定義是：流體流經(jīng)閥門(mén)產(chǎn)生單位壓力損失(1bar，1bar=100000Pa)的體積流量，單位用m3/h表示。在美國(guó)流量系數(shù)用Cv表示，即流體流經(jīng)閥門(mén)產(chǎn)生單位壓力損失(1psi，1psi=6895Pa)的體積流量，單位用gal/min表示。
流量系數(shù)Kv與Cv的換算公司：Kv=1.156Cv; 對(duì)于可壓縮流體流量系數(shù)的計(jì)算公式為： 當(dāng)△p/p1<0.5F2L時(shí)，Kv=Qv[(e/△p)(273+t)/(p1+p2)]0.5/380 當(dāng)△p/p1≥0.5F2L時(shí)，Kv=[273+t]0.5/[330p1FL(y-0.148y3)] 式中Kv表示流量系數(shù)，Qv表示體積流量，e表示流體密度，p1表示閥前壓力，p2表示閥后壓力，t表示介質(zhì)溫度，F(xiàn)L表示壓力恢復(fù)系數(shù)，△p表示閥前后壓力差，y=1.63(△p/p1)0.5/FL。
YUKEN電磁閥的流態(tài)分析
1、利用SolidWorks軟件建立調(diào)節(jié)閥模型
由于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析屬于大型數(shù)值問(wèn)題求解，因此為了縮短求解時(shí)間，建模時(shí)應(yīng)避免過(guò)于復(fù)雜，以免影響分析速度。
因此只需畫(huà)出閥體，閥瓣及管道的簡(jiǎn)單模型，閥前管道長(zhǎng)度可取5倍閥門(mén)通徑，閥后管道長(zhǎng)度可取10倍閥門(mén)通徑(參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T30832-2014《閥門(mén)流量系數(shù)和流阻系數(shù)試驗(yàn)方法》)。
另外SolidWorks Flow Simulation需要一個(gè)封閉的空間來(lái)確定計(jì)算區(qū)域，因此模型管道的進(jìn)口和出口應(yīng)該是封閉的。
2、運(yùn)行Folw Simulation
可根據(jù)設(shè)置向?qū)Ы⒁粋(gè)算例，閉關(guān)對(duì)邊界條件進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)提示我們依次對(duì)各項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置：?jiǎn)挝幌到y(tǒng)(選m-kg-s)—>分析類(lèi)型(選內(nèi)部)—>流體類(lèi)型(選空氣)、流動(dòng)特性(選層流和湍流)—>接下來(lái)其他選項(xiàng)可以選擇默認(rèn)值。這時(shí)在SolidWorks結(jié)構(gòu)樹(shù)中出現(xiàn)一個(gè)新的算例。
3、設(shè)置邊界條件及運(yùn)行結(jié)果
設(shè)置流體子域?yàn)榭諝猓鶕?jù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)流量系數(shù)測(cè)試試驗(yàn)的規(guī)定，同時(shí)參考實(shí)際試驗(yàn)中提供的資料及工況數(shù)據(jù)，設(shè)定出適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件，邊界條件的設(shè)置可以根據(jù)閥門(mén)流量系數(shù)的定義來(lái)選擇，即閥前閥后壓差為1bar。求閥門(mén)各個(gè)開(kāi)度時(shí)的流量！
測(cè)量入口流體平均流量Qv=3910m3/s; 空氣密度e=1.293kg/m3; 閥前壓力p1=2.01325bar; 閥后壓力p2=1.01325bar
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