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3. 气体(蒸汽)流量系数的修正 气体, 蒸汽等可压缩流体, 在调节阀内其体积由于压力降低而膨胀, 其密度减小. 利用式4-4计算气体的流量系数, 会引起较大误差, 必须对气体的可压缩效应作必要的修正．可以引入一个膨胀系数Y以修正气体密度的变化 此外，在各种压力，温度下实际气体密度与按理想气体状态方程求得的理想气体密度存在偏差。为衡量偏差程度大小，引入压缩系数Z R---气体常数 ρ1---阀入口处气体密度 * 现在二十八页，总共六十九页。 4. 管件形状修正 使用上述流量系数计算公式要求管件形状满足的条件:调节阀的公称直径必须与管道直径相同, 而且管道要保证有一定的直管段. 如果调节阀实际配管状况不满足这些条件, 特别是在调节阀公称通径小于管道直径, 阀两端装有渐缩器, 渐扩器或三通等过渡管件情况下, 由于过渡管件上的压力损失,使加在阀两端的阀压降减小,使阀实际流量系数减小. 因此, 必须对未考虑附接管件计算得流量系数进行修正. 管件形状修正后的流量系数C'为： Fp---管件形状修正系数. 与调节阀上下游阻力系数; 阀入口, 出口处伯 努利系数有关 * 现在二十九页，总共六十九页。 例4-1 某控制系统拟选用一台直线特性气动直通单座调节阀 (流开型) 已知：流体为液氨,最大计算流量条件下的计算数据为:p1=26200kPa, Δp=24500kPa, WL=6300kg/h; ρL=0.58g/cm3, υ=0.1964x10-6m2/s; t1=313K;D1=D2=20mm [解] (1) 阻塞流判别 查表得FL=0.9, Pc=11378kPa, Pv=1621kPa, 则 产生阻塞流的临界压降为: 由于ΔP=24500kPa>ΔPcr =20106kPa, 故为阻塞流 * 现在三十页，总共六十九页。 (2) Cmax值计算 则: (3) 低雷诺数修正 由于Re>3500, 故不必做低雷诺数修正 (4) 初选C100值 查表4.1, C100≥Cmax且最接近Cmax的阀为Dg=19.15mm, dg=8mm, 此时 C100=0.8 * 现在三十一页，总共六十九页。 (5) 管件形状修正 因为D1/Dg=20/19≈1.05, 不必做修正 (6) 调节阀相对开度验算 调节阀为直线特性, 最大流量时的相对开度 lmax=Cmax/C100=0.583/0.80 ≈ 73%, lmax<80%, 可满足要求 结论: 选用额定流量系数为C100=0.8的直通单座阀满足要求 * 现在三十二页，总共六十九页。 §4-3 调节阀结构特性和流量特性 执行机构 阀 管道 调节阀 u f q 　　调节阀与管道连接方框图 调节阀的静态特性 Kv=dq/du u---调节器输出控制信号 q---被调介质流过阀门的相 对流量 Kv的符号由调节阀的作用方式决定：气开式-----"+" 气关式---"-" 调节阀的动态特性 Gv(s)=Kv/(Tvs+1)，稳态值即为静态特性． 执行机构静态时输出l(阀门的相对开度)与u成比例关系, 所以调节阀静态特性也称调节阀流量特性, 即q=f(l),它主要取决于阀的结构特性和工艺配管情况． * 现在三十三页，总共六十九页。 一 调节阀的结构特性 调节阀的结构特性是指阀芯与阀座间节流面积与阀门开度之间的关系，通常用相对量表示为 f=F/F100,相对节流面积,某一开度下节流面积F与全开时节流面积F100之比 l=L/L100,相对开度, 阀在某一开度下行程L与全开时行程L100之比 调节阀结构特性取决于阀芯的形状，阀芯形状有快开，直线，抛物线和等百分比四种． * 现在三十四页，总共六十九页。 1. 直线结构特性 调节阀的节流面积与阀的开度成直线关系, 即 边界条件: L=0时, F=F0, L=L100, F=F100 阀的直线结构特性图 可调比 R=F100/F0: 调节阀所能调节的最大流量与最小流量之比。 Kf=(R-1)/R * 现在三十五页，总共六十九页。 特点: ①结构特性的斜率在全行程范围内是常数 ②阀芯位移变化量相同时,节流面积变化量也相同 小开度时调节灵敏度过高, 大开度时调节又不够灵敏 ③直线特性的调节阀在开度变化相同的情况下: ◆当流量小时, 流量的变化值相对较大, 调节作用较强, 易产生 超调和引起振荡; ◆流量大时, 流量变化值相对较小, 调节作用缓慢, 不够灵敏. 相对变化率: * 现在三十六页，总共六十九页。 例: 设在相对节流面积分别为f=0.1, 0.5, 0.8时, 相对开度变化Δl=10%时, 求三种情况下的节流面积变化率 (Kf=0.9) 直线阀 f=0.1: