流量系数与流阻系数
阀门的流量系数与流阻系数
（一）阀门的流量系数
阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大，说明流体流过阀门时的压力损失越小。流量系数值随阀门的尺寸、型式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。
1、流量系数的定义
流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时的流体的流量。由于单位不同，流量系数有几种不同的代号和量值。
2、阀门流量系数的计算
（1）一般式
C=Q √ρ/Δp
式中C—流量系数；
Q—体积流量；ρ—流体密度；
Δp—阀门的压力损失
（2）Kv值的计算表
Kv= Q √ρ/Δp
式中Kv—流量系数(m2)；
Q—体积流量(m3/h)；ρ—流体密度(kg/ m3)；
Δp—阀门的压力损失(bar)。
（3）Cv值的计算表
Cv= Q √G/Δp
式中Cv—流量系数( Usgal/min÷（√1lbf/in2）)；Q—体积流量(USgal/min)；ρ—水的相对密度=1；
Δp—阀门的压力损失(lbf/ in2)。
（4）Av值的计算表
Kv= Q √ρ/Δp
式中Kv—流量系数(m2)；
Q—体积流量(m3/s)；ρ—流体密度(kg/ m3)；Δp—阀门的压力损失(Pa)。
（5）流量系数Av、Kv、Cv间的关系
Cv=1.17Kv Cv=10e6/24Av Kv=10e6/28Av
3、流量系数的典型数据及影响流量系数的因素
流量系数值随阀门的尺寸、型式、结构而变。对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同，流量系数值也有变化。阀门内部的几何形状不同，流量系数的曲线也不同。
阀门内部压力恢复的机理，与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。当阀门内部的压降相同时，如阀门内压可以恢复，流量系数值就会较大，流量也就会大些。压力恢复与阀门内腔的几何形状有关，但更主要的是取决于阀塞、阀座的结构。
（二）阀门的流阻系数
流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降Δp表示。对于紊流流态的液体：
Δp=ζu2ρ/2
式中Δp—被测阀门的压力损失（Mpa）；
ζ—阀门的流阻系数；ρ—流体密度（kg/mm3）; u—流体在管道内的平均流速（mm/s）。
阀门流量流阻系数
阀门流量流阻系数 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
阀门的流量系数与流阻系数 一、阀门的流量系数 流量系数即：CV值（中国工业称为：KV值）是阀门、调节阀等工业阀门的重要工艺参数和技术指标。正确计算和选择CV值是保障管道流量控制系统正常工作的重要步骤。 1、流量系数的定义 是指单位时间内、在测试条件中管道保持恒定的压力，管道介质流经阀门的体积流量，或是质量流量。即阀门的最大流通能力。流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。阀门的CV值须通过测试和计算确定。 2、阀门流量系数的计算 (1)一般式 C=Q√ρ/Δp 式中C—流量系数； Q—体积流量； ρ—流体密度； Δp—阀门的压力损失 (2)Kv值的计算表 Kv=Q√ρ/Δp 式中Kv—流量系数(m2)； Q—体积流量(m3/h)； ρ—流体密度(kg/m3)；
Δp—阀门的压力损失(bar)。 (3)Cv值的计算表 Cv=Q√G/Δp 式中Cv—流量系数(Usgal/min÷（√1lbf/in2）)；Q—体积流量(USgal/min)； ρ—水的相对密度=1； Δp—阀门的压力损失(lbf/in2)。 (4)Av值的计算表 Kv=Q√ρ/Δp 式中Kv—流量系数(m2)； Q—体积流量(m3/s)； ρ—流体密度(kg/m3)； Δp—阀门的压力损失(Pa)。 (5)流量系数Av、Kv、Cv间的关系 Cv=1.17Kv Cv=10e6/24Av Kv=10e6/28Av 3、单位换算 Kv与Cv值的换算
国外，流量系数常以Cv表示，其定义的条件与国内不同。Cv的定义为：当调节阀全开，阀两端压差ΔP为1磅/英寸²，介质为60℉清水时每分钟流经调节阀的流量数，以加仑/分计。由于Kv与Cv定义不同，试验所测得的数值不同，它们之间的换算关系为：Cv=1.167Kv 二、阀门的流阻系数 流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降Δp表示。 对于紊流流态的液体： Δp=ζu2ρ/2 式中Δp—被测阀门的压力损失（Mpa）； ζ—阀门的流阻系数； ρ—流体密度（kg/mm3）; u—流体在管道内的平均流速（mm/s）。
阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失
阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失 阀门的流量系数、流阻系数、压力损失 一、阀门的流量系数 阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。国外工业发达国家的阀门生产厂家大多把不同压力等级、不同类型和不同公称通径阀门的流量系数值列入产品样本，供设计部门和使用单位选用。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。 1.流量系数的定义 流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量。由于单位的不同，流量系数有几种不同的代号和量值。 2.阀门流量系数的计算 3.流量系数的典型数据及影响流量系数的因素 公称通径DN50mm的各种型式阀门的典型流量系数见表。 流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变。几种典型阀门的流量系数随直径的变化如图1-9所示。 对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同。流量系数值也有变化。这种变化一般是由于压力恢复不同而造成的。如果流体流过阀门使阀瓣趋于打开，那么阀瓣和阀体形成的环形扩散通道能使压力有所恢复。当流体流过阀门使阀瓣趋于关闭时，阀座对压力恢复的影响很大。当阀瓣开度为&#+ 或更小时，阀瓣下游的扩散角使得在两个流动方向上都会有一些压力恢复。 对于图1-11所示的高压角阀，当流体的流动使阀门趋于关闭时流量系数较高，因为此时阀座的扩散锥体使流体的压力恢复。阀门内部的几何形状不同，流量系数的曲线也不同。 阀门内部压力恢复的机理，与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。当阀门内部的压降相同时，若阀门内压可以恢复，流量系数值就会较大，流量也就会大些。压力恢复与阀门内腔的几何形状有关，但更主要的是取决于阀瓣、阀座的结构。 二、阀门的流阻系数 流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降△p表示。 1. 阀门元件的流体阻力 阀门的流阻系数! 取决于阀门产品的尺寸、结构以及内腔形状等。可以认为，阀门体腔内的每个元件都可以看作为一个产生阻力的元件系统（流体转弯、扩大、缩小、再转弯等）。所以阀门内的压力损失约等于阀门各个元件压力损失的总和。 应该指出，系统中一个元件阻力的变化会引起整个系统中阻力的变化或重新分配，也就是说介质流对各管段是相互影响的。 为了评定各元件对阀门阻力的影响，现引用一些常见的阀门元件的阻力数据，这些数据反映了阀门元件的形状和尺寸与流体阻力间的关系。
止回阀流量系数测量
止回阀流量系数测量试验方案 1． 流量系数（Cv ）和流阻系数（ξ）分析 根据定义，阀门流量系数Cv 值可按下式计算： 28 106 ?=Av Cv （m2） （1） 5 .02??? ? ??=ξA Av （m2） （2） 两式合并得： 28 10265.0?? ?? ? ??=ξA Cv （m2） （3） 其中： ()2221091.425.04 4-?=?==ππ i D A （m2） 根据阀门设计要求，当阀门2900=Cv （m2）时，代入（3）式得： ()()731.02810222 6=???=Cv A ξ 当水温为40℃，2.992=ρkg/m3，流量为400m3/h 时，阀门压降为： ρξ2 2 v P =? （kPa ） （4） 其中：263.26.31.49400=?=v m/s ，代入（4）式得： 857.1=?P （kPa ） 此时，雷诺数为： 5610585.810659.025.0263.2Re ?=??==-υ vd 当水温为60℃时，雷诺数为： 6610184.110478.025.0263.2Re ?=??= =-υvd 从上述两种水温下，雷诺数基本接近第二自模区，即阀门的阻力系数与雷诺数关系不大，因此流量系数Cv 值可以根据试验测到的ξ值，代入公式（3）计算得到。 2． 阀门压力损失估算
管道阻力系数： ()01.010585.8314.0Re 314.025.0525.0=?==λ 管道沿程损失： 54.02.9922263.225.03.501.0222=???=?=?ρλD v L P g （kPa ） 阀门压力损失： g z f P P P ?-?=?
流量系数与流阻系数
阀门的流量系数与流阻系数 （一）阀门的流量系数 阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大，说明流体流过阀门时的压力损失越小。流量系数值随阀门的尺寸、型式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。 1、流量系数的定义 流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时的流体的流量。由于单位不同，流量系数有几种不同的代号和量值。 2、阀门流量系数的计算 （1）一般式 C=Q √ρ/Δp 式中C—流量系数； Q—体积流量；ρ—流体密度； Δp—阀门的压力损失 （2）Kv值的计算表 Kv= Q √ρ/Δp 式中Kv—流量系数(m2)； Q—体积流量(m3/h)；ρ—流体密度(kg/ m3)； Δp—阀门的压力损失(bar)。 （3）Cv值的计算表 Cv= Q √G/Δp 式中Cv—流量系数( Usgal/min÷（√1lbf/in2）)；Q—体积流量(USgal/min)；ρ—水的相对密度=1； Δp—阀门的压力损失(lbf/ in2)。
（4）Av值的计算表 Kv= Q √ρ/Δp 式中Kv—流量系数(m2)； Q—体积流量(m3/s)；ρ—流体密度(kg/ m3)；Δp—阀门的压力损失(Pa)。 （5）流量系数Av、Kv、Cv间的关系 Cv=1.17Kv Cv=10e6/24Av Kv=10e6/28Av 3、流量系数的典型数据及影响流量系数的因素 流量系数值随阀门的尺寸、型式、结构而变。对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同，流量系数值也有变化。阀门内部的几何形状不同，流量系数的曲线也不同。 阀门内部压力恢复的机理，与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。当阀门内部的压降相同时，如阀门内压可以恢复，流量系数值就会较大，流量也就会大些。压力恢复与阀门内腔的几何形状有关，但更主要的是取决于阀塞、阀座的结构。 （二）阀门的流阻系数 流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降Δp表示。对于紊流流态的液体： Δp=ζu2ρ/2 式中Δp—被测阀门的压力损失（Mpa）； ζ—阀门的流阻系数；ρ—流体密度（kg/mm3）; u—流体在管道内的平均流速（mm/s）。
流体管路流动阻力系数的测定
五、数据处理 1、局部阻力管的原始数据以及相关处理数据 局部阻力管（不锈钢+闸阀） 18℃水的密度：ρ=998.2kg/m3管内径：20 mm 18℃水的粘度：1.0559×10-3 Pa·s 测量段长度：1000mm 2、光滑管的原始数据以及相关处理数 光滑管（不锈钢） 18℃水的密度：ρ=998.2kg/m3 管内径：20 mm 18℃水的粘度：1.0559×10-3 Pa·s 测量段长度：1000mm
3、粗糙管的原始数据以及相关数据处理 粗糙管（镀锌铁管） 18℃水的密度：ρ=998.2kg/m3管内径：20 mm 18℃水的粘度：1.0559×10-3Pa·s 测量段长度：1000mm
4、根据计算所得的粗糙管和光滑管的实验结果，在同一对数坐标上绘制曲线： 对照《化工基础》教材上的曲线图（如下）,估算出两管的相对粗糙度和绝对粗糙度
已知光滑管和粗糙管的管内径都为20mm,将光滑管和粗糙管的λ和Re值代入上图可估算为粗糙管的相对 粗糙度为0.004，绝对粗糙度约为0.00008；光滑管的相对粗糙度约为0.0001，绝对粗糙度约为0.000002。 5、数据方法示例： （1）湍流时流量、流速、以及摩擦力系数的计算取光滑管第一组的数据示例 已知: 光滑管（不锈钢）18℃水的密度：ρ=998.2kg/m3管内径：20 mm 18℃ 水的粘度：1.0559×10-3Pa·s 测量段长度L：1000mm,其中，λ为光滑管阻力摩擦系数，无因次d为光滑管内径， ?p为流体流经 L m 光滑管两端的压力 又有： 流量q v =0.5m3/h 流速 u=q v / A = 4 q v / ∏d2 = 4×0.5/3600×3.14×0.022 m/s = 0.4423≈0.44 m/s 雷诺数 Re=dup /μ=(0.02*0.44*998.2)/0.0010599=8287.73 摩擦阻力系数由?p =ρLλl u2 / 2d得 λ=2d ?p/ρLu2 = 2×0.02×147.13÷(998.2×1×0.442) = 0.03045357 ≈ 0.3045 其中，λ为光滑管阻力摩擦系数，无因次d为光滑管内径?p为流体刘晶L m光滑管两端的压力
流体力学 实验一 阻力系数的测定实验
流体力学 实验一 阻力系数的测定实验 （一）实验名称：沿程阻力系数的测定 实验目的：（1）测定不同雷诺数Re 时的沿程阻力系数λ； （2）掌握沿程阻力系数的测定方法。 实验原理：对I 、Ⅱ两断面列能量方程式，可求得L 长度上的沿程水头损失 h P P h f ?=-= γ γ2 1 根据达西公式 g v d L h f 22 ? ? =λ 先根据单位时间流过体积计算流量，并算出断面平均流速v ，即可求得沿程阻力系数λ。 2 2 22v h L gd Lv gdh f ?? = =λ 令 2 ;2v h k k L gd ?? ==λ则 实验设备：多功能水力学实验台，秒表。 （右图仅供参考） 实验步骤： 1、准备工作 ⑴记录仪器常数d 、L ，并算出k 值。 ⑵检查测压计管3、4测面是否水平（此时Q=0），如果不在同一水平面上，必须将橡皮管内空气排尽，使两测压管的测面处于水平状态。 ⑶关闭无关测点的小阀门 ⑷打开设计流管相关阀门 ⑸关小总阀门 2、进行实验 ⑴开泵，打开秒表，此时相关测压管中应出现较小高差。 ⑵缓慢调节总阀门，记录相关压强高度、高度差、时间、体积等。 实验数据处理(下表仅参考)： d= m L= m NO. h 3 h 4 h ? ? t ? Q V λ
(cm) (cm) (cm) (l) (s) (l/s) (m/s) 1 2 3 4 5 注意事项： 1、若测压管中液位较高，可调节压强控制球，使液位降至中部，以增大量测范围。 2、如出现测压管冒泡现象，不必惊慌，可调节流量或停泵重做。 思考题： 1.本实验的理论依据是什么？ 2.如何使沿程阻力系数的测定结果与实际相符？ （二）（选作）实验名称：管道突然扩大和突然缩小阻力系数的测定 实验目的：（1）掌握管道突然扩大和突然缩小局部阻力系数计算公式。 （2）掌握测定管道突然扩大和突然缩小的阻力系数的方法。 实验原理： 1、突然扩大 在扩大前后取1-1及2-2断面，因管道系水平放置，可列出上述 断面的能量方程如下： ξ ++ = +g V r P g V r P 222 2 22 1 1g V 22 2 g V g V V r P P 2222 2 2 2 12 1-+ -= ξ 2、突然缩小 在缩小前后取3-3及4-4断面，列能量方程式 ξ ++ = +g V r P g V r P 222 4 42 3 3g V 22 4
流体管路流动阻力系数
流量L/h 粗糙管/cmH2O 粗糙管/cmH2O 平均压差△P f cmH2O 左右压差左右压差 500 54.2 55.9 1.7 54.3 55.9 1.6 1.65 700 57.5 60.7 3.2 57.7 60.9 3.2 3.2 900 61.7 67.2 5.5 61.5 66.8 5.3 5.4 1100 65 72.8 7.8 65 72.5 7.5 7.65 1300 68 78.4 10.4 68.1 78.6 10.5 10.45 1500 70.6 84.8 14.2 70.6 84.9 14.3 14.25 1700 72.4 90.7 18.3 72.3 90.5 18.2 18.25 1900 73.4 95.8 22.4 73.3 96.7 23.4 22.9 流量L/h 光滑管/cmH2O 光滑管/cmH2O 平均压差△P f cmH2O 左右压差左右压差 500 50.3 51.1 0.8 50.2 51.4 1.2 1 700 54.3 56.5 2.2 54.3 56.5 2.2 2.2 900 59 62.5 3.5 58.6 62.1 3.5 3.5 1100 63.3 68.4 5.1 62.9 67.8 4.9 5 1300 67.4 74 6.6 67.2 73.9 6.7 6.65 1500 71.3 80.4 9.1 70.9 76.9 6 7.55 1700 73.8 84.9 11.1 73.7 84.7 11 11.05 1900 76.2 89.5 13.3 76.2 89.5 13.3 13.3 流量L/h 局部阻力管/cmH2O 局部阻力管/cmH2O 平均压差△P f cmH2O 左右压差左右压差 500 49.9 51.5 1.6 49.8 51.3 1.5 1.55 700 54.2 56.9 2.7 54.2 57 2.8 2.75 900 58.5 62.8 4.3 58.5 62.5 4 4.15 1100 63.2 69.1 5.9 62.7 68.4 5.7 5.8 1300 66.5 74.2 7.7 66.7 74.4 7.7 7.7 1500 70.2 80.3 10.1 69.9 79.9 10 10.05 1700 72.8 85.6 12.8 72.7 85.4 12.7 12.75 1900 75 90.2 15.2 75 90.2 15.2 15.2
(完整word版)流体阻力系数
流体阻力系数 一个物体在流体（液体或气体）中和流体有相对运动时，物体会受到流体的阻力。阻力的方向和物体相对于流体的速度方向相反，其大小和相对速度的大小有关。 在相对速率v 较小时，阻力f的大小与v 成正比： f = kv 式中比例系数k 决定于物体的大小和形状以及流体的性质. 在相对速率较大以致于在物体的后方出现流体漩涡时,阻力的大小将与v平方成正比。对于物体在空气中运动的情形,阻力 f = CρAv v/2 式中，ρ是空气的密度,A 是物体的有效横截面积，C 为阻力系数。 物体在流体中下落时，受到的阻力随速率增大而增大，当阻力和重力平衡时，物体将以匀速下落。物体在流体中下落的最大速率称为终极速率，又称为收尾速率。对在空气中下落的物体，它的终极速率为： 如图
关键字：2.2.4 流体流动阻力的计算 流动阻力的大小与流体本身的物理性质、流动状况及壁面的形状等因素有关。 化工管路系统主要由两部分组成，一部分是直管，另一部分是管件、阀门等。相应流体流动阻力也分为两种： 直管阻力：流体流经一定直径的直管时由于内摩擦而产生的阻力； 局部阻力：流体流经管件、阀门等局部地方由于流速大小及方向的改变而引起的阻力。 1. 流体在直管中的流动阻力 如图1-24所示，流体在水平等径直管中作定态流动。 在1-1′和2-2′截面间列柏努利方程， 因是直径相同的水平管， 若管道为倾斜管，则 由此可见，无论是水平安装，还是倾斜安装，流体的流动阻力均表现为静压能的减少，仅当水平安装时，流动阻力恰好等于两截面的静压能之差。 把能量损失表示为动能的某一倍数。 令 则（2-19） 式（2-19）为流体在直管内流动阻力的通式，称为范宁（Fanning）公式。式中为无因次系数，称为摩擦系数或摩擦因数，与流体流动的Re及管壁状况有关。 根据柏努利方程的其它形式，也可写出相应的范宁公式表示式： 压头损失（2-20） 压力损失 (2-21) 值得注意的是，压力损失是流体流动能量损失的一种表示形式，与两截面间的压力差意义不同，只有当管路为水平时，二者才相等。 应当指出，范宁公式对层流与湍流均适用，只是两种情况下摩擦系数不同。以下对层流与湍流时摩擦系数分别讨论。 （1）层流时的摩擦系数 流体在直管中作层流流动时摩擦系数的计算式： （2-22） 即层流时摩擦系数λ是雷诺数Re的函数。 （2）湍流时的摩擦系数
阀门流量流阻测试装置_阀门_2008tr
文章编号:100225855(2008)022******* 作者简介:王剑(1978-),男,工程师,主要从事阀门技术研究及阀门试验装置开发设计工作。 阀门流量流阻测试装置 王剑1,林美2,陈建滨2,张继伟1,陈敬秒2 (11合肥通用机械研究院,安徽合肥230031;21永嘉县产品质量监督检验所,浙江温州325102) 摘要 介绍了一套阀门流量流阻系数测试装置的设计特点、工作原理、主要设备选型以及测试能力。 关键词 阀门;流量系数;流阻系数;测试装置 中图分类号:TH 134 文献标识码:A R esearch and manufacture of test device for flux characteristics and resistance coeff icient of valve WAN G Jian 1,L IN Mei 2,CHEN Jian 2bin 2,ZHAN G Ji 2wei 1,CHEN Jing 2miao 2 (11Hefei G eneral Machinery Research Institute ,Hefei 230031,China ; 21Y ongjia Product Quality Supervision and Inspection Institute ,Wenzhou 325102,China ) Abstract :The design feature ,work elements ,the main equipment choose and test ability and so on of one test device for flux characteristics and resistance coefficient of valve were introduced.The de 2vice had adopted new methods for frequency conversion control and steel pressure vessels for manostat ,compositive control ,automatic data acquisition.The device is provel easy to support entire automatic measurement with high precision. K ey w ords :valve ;flux characteristics ;resistance coefficient ;test device 1 概述 阀门的流量系数可以衡量阀门流通能力,阀门的流阻系数可以衡量动力设备的主要功率消耗。因此阀门流量流阻系数测试对阀门产品改进,为流体工程系统合理设计降低动力消耗,能提供可靠数据。2 工作原理 阀门流量流阻测试装置是一套阀门流量系数、流阻系数和流量特性试验的计算机自动测试系统。该装置适用于水流通过阀门达到稳流时,测定通用阀门常压下的流量系数和流阻系数,调节阀常压下的流量系数、额定流量系数和固有流量特性、减压阀的调压试验、流量试验、流量特性试验和压力特性试验。试验时模拟水流动状态,可测不同进口压力及不同流量下的流量特性和压力特性等。被试阀门的进口压力及流量可调。3 装置设计 311 结构 测试系统主要由循环水池、动力系统、稳压装 置、测试管路、数据采集系统和自动控制系统等组成(图1)。循环水池提供试验介质。动力系统(为多泵并联)为试验提供介质循环,满足试验要求的流量和压差。稳压装置为试验装置获得稳定的流场(采用充气稳压容器法和变频泵将低频脉动消除到最低状态利用足够直管长度减少流场不稳定现象)。测试管路通过不同的变径满足不同阀门的压力和流量测试(由DN15～500各规格不锈钢测试管路、管路阀门、伸缩管和管路支座等组成)。数据采集系统(由电磁流量计、压力变送器,差压变送器、温度变送器、数据采集器、计算机、数据处理软件等组成)收集、处理、显示和分析测试过程中的数据和信息。自动控制系统(由水泵动力柜和流量试验控制柜等组成)接收操作指令,完成测试流程。 — 32—2008年第2期 阀 门
流体阻力系数测定实验报告
化工原理实验 实验题目： ——流体流动阻力的测定姓名：沈延顺 同组人：覃成鹏 臧婉婷 王俊烨 实验时间：2011.10。24
一、实验题目：流体流动阻力的测定 二、实验时间：2011.10.24 三、姓名：沈延顺 四、同组人员：覃成鹏、臧婉婷、王俊烨 五、实验报告摘要： 进行流体流动的学习，知道流体的性质和如何计算流体阻力的方法。通过流体阻力实验，包括不锈钢管、镀锌钢管、突然扩大管路和层流管路的测定流体的流量和压降通过伯努利方程来推倒阻力系数和雷诺数之间的关系，来验证层流、湍流雷诺数与阻力系数之间的关系。流体阻力的大小关系到输送机械的动力消耗和输送机械的选择，测定流体流动阻力对化工及相关过程工业的设计、生产和科研具有重要意义。 六、实验目的及任务： 1、掌握测定流体流动阻力实验。 2、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管路和阀门的局部阻力系数ζ。 3、测定层流管的摩擦阻力。 4、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺数Re和相对粗糙度的函数。 5、将所得光滑管的λ—Re方程与Blasius方程相比较。 七、基本原理： 1、直管摩擦阻力 不可压缩流体（如水），在圆形直管中做稳定流动时，由于黏性和涡流的作
用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大管、弯头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，产生局部阻力。影响流体阻力的因素较多，在工程上通常采用量纲分析方法简化实验，得以在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下：流体流动阻力与流体的性质，流体流经处的结合尺寸以及流动状态有关，可表示为： 引入下列无量纲数群。 雷诺数 相对粗糙度 管子长径比 从而得到： 令 可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系，这种关系可用实验方法直接测定。 式中——直管阻力，J/kg
阀门流量流阻系数
阀门流量流阻系数 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
阀门的流量系数与流阻系数 一、阀门的流量系数 流量系数即：CV值（中国工业称为：KV值）是阀门、调节阀等工业阀门的重要工艺参数和技术指标。正确计算和选择CV值是保障管道流量控制系统正常工作的重要步骤。 1、流量系数的定义 是指单位时间内、在测试条件中管道保持恒定的压力，管道介质流经阀门的体积流量，或是质量流量。即阀门的最大流通能力。流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。阀门的CV值须通过测试和计算确定。 2、阀门流量系数的计算 (1)一般式 C=Q√ρ/Δp 式中C—流量系数； Q—体积流量； ρ—流体密度； Δp—阀门的压力损失
(2)Kv值的计算表 Kv=Q√ρ/Δp 式中Kv—流量系数(m2)； Q—体积流量(m3/h)； ρ—流体密度(kg/m3)； Δp—阀门的压力损失(bar)。 (3)Cv值的计算表 Cv=Q√G/Δp 式中Cv—流量系数(Usgal/min÷（√1lbf/in2）)；Q—体积流量(USgal/min)； ρ—水的相对密度=1； Δp—阀门的压力损失(lbf/in2)。 (4)Av值的计算表 Kv=Q√ρ/Δp 式中Kv—流量系数(m2)；
Q—体积流量(m3/s)； ρ—流体密度(kg/m3)； Δp—阀门的压力损失(Pa)。 (5)流量系数Av、Kv、Cv间的关系 Cv=1.17Kv Cv=10e6/24Av Kv=10e6/28Av 3、单位换算 Kv与Cv值的换算 国外，流量系数常以Cv表示，其定义的条件与国内不同。Cv的定义为：当调节阀全开，阀两端压差ΔP为1磅/英寸²，介质为60℉清水时每分钟流经调节阀的流量数，以加仑/分计。由于Kv与Cv定义不同，试验所测得的数值不同，它们之间的换算关系为：Cv=1.167Kv 二、阀门的流阻系数 流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降Δp表示。
阀门流量系数与流阻系数的计算公式V1.2
阀门流量系数与流阻系数的计算公式 1、流量系数标准公式： ）1式(）m （ 2---?=p Q C ρ Q ：体积流量，单位m 3/h ρ：介质相对水的密度，单位为1 △p ：静压力损失，单位bar 2、流量系数计算用公式： ）2（式）m （ 1000002水---???=p Q C ρρ Q ：体积流量，单位m 3/h ρ：介质密度，单位kg/m 3 ρ水：水的密度，单位kg/m 3 △p ：静压力损失，单位Pa 3、流阻系数： ）3（式（无量纲） 22---?= v p K ρ △p ：静压力损失，单位Pa ρ：介质密度，单位kg/m 3 v ：流体速度，单位m/s 4、水头损失： ）4（式---(m) g p h ρ?= △p ：静压力损失，Pa ρ：介质密度，kg/m 3 g ：重力加速度，g=9.80665m/s 2 5、阀门流量系数和流阻系数的关系式： ）5（式---360002 ?=K A C
C ：流量系数 A ：阀门截面积，单位m 2 K ：流阻系数 6、流阻系数与当量长度换算公式 ）6（式---D L K ? =λ K ：流阻系数 λ：沿程阻力系数 L ：阀门当量长度，单位m D ：阀门直径，单位m 7、沿程阻力系数 ）7（式---22v L D h g ????=λ λ：沿程阻力系数，无量纲 g ：重力加速度，g=9.80665m/s 2 h ：水头损失，单位m D ：阀门直径，单位m L ：阀门当量长度，单位m v ：流体速度，单位m/s 8、功率损失 ）8（式---106.36????=Q g h P ρ P ：功率损失，单位KW h ：水头损失，单位m ρ：介质密度，kg/m 3 g ：重力加速度，g=9.80665m/s 2 Q ：体积流量，单位m 3/h
化工原理实验流体流动阻力系数的测定实验报告
流体流动阻力系数的测定实验报告 一、实验目的： 1、掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。 2、测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力 系数ξ。 3、验证湍流区内摩擦阻力系数λ为雷诺系数Re和相对粗糙度的 函数。 4、将所得光滑管的λ—Re方程与Blasius方程相比较。 二、实验器材： 流体阻力实验装置一套 三、实验原理： 1、直管摩擦阻力 不可压缩流体（如水），在圆形直管中做稳定流动时，由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大、弯 头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，产生局部 阻力。影响流体阻力的因素较多，在工程上通常采用量纲分析 方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方 法如下。 流体流动阻力与流体的性质，流体流经处的几何尺寸以及流动状态有关，可表示为 △P=f (d, l, u,ρ,μ,ε) 引入下列无量纲数群。
雷诺数Re=duρ/μ 相对粗糙度ε/ d 管子长径比l / d 从而得到 △P/(ρu2)=ψ(duρ/μ，ε/ d， l / d) 令λ=φ（Re，ε/ d） △P/ρ=（l / d）φ（Re，ε/ d）u2/2 可得摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可 =△P/ρ=λ（l / d）u2/2 用试验方法直接测定。h f ——直管阻力，J/kg 式中，h f l——被测管长，m d——被测管内径，m u——平均流速，m/s λ——摩擦阻力系数。 当流体在一管径为d的圆形管中流动时，选取两个截面，用U形压差计测出这两个截面间的静压强差，即为流体流过两截面间的流动阻力。根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式，即可求出摩擦阻力系数。改变流速可测出不同Re下的摩擦阻力系数，这样就可得出某一相对粗糙度下管子的λ—Re关系。 （1）、湍流区的摩擦阻力系数 在湍流区内λ=f（Re，ε/ d）。对于光滑管，大量实验
阻塞流状态下的阀门流量试验分析
99 中国设备 工程 Engineer ing hina C P l ant 中国设备工程 2018.03 （下） 随着国内阀门行业的技术进步，阀门的种类越发多样化、专业化，以水系统阀门为例，各种输水工程、水处理装置、水电站机组配套装置上均有成熟的有针对性的阀门产品。阀门不仅仅做为管路上的一个开关元件，还同时具备控制和调节的功能，甚至对整个系统起着关键性作用，比较典型的如调流阀、减压阀、最小流量阀等。因此阀门的流量特性便愈发显得重要了。目前阀门的流量特性只能通过专门的试验装置进行测试才能获得，国内最常用的测试标准为GB/T 30832《阀门流量系数和流阻系数试验方法》。国内最大的流量流阻测试装置的试验能力可以达到DN1000。 1?问题提出 根据标准规定，阀门流量系数是指5~40℃温度范围的水流经阀门，两段压差为100kPa 时，以m 3/h 计的流量数值。流量流阻试验装置原理见图 1，系统主要由压力水源、温度传感器、流量计、压差传感器、背压调节阀等组成。压力水源由变频泵配旁通管路提供。压力、流量、温度等各项参数由高精度仪表采集传输至中控室电脑，再由专门的测试软件进行分析。图2为正在进行流量试验的调节阀。 1.压力水进口阀 2.温度传感器 3.流量计 4.被试阀 5.压差测量 6.背压调节阀图1?流量流阻试验系统原理图 图2?正在试验的调节阀 上述试验系统中，通过改变泵运行频率和旁通管路开度，调节被试阀前的压力，通过背压调节阀调节被试阀后的压力，从而建立试验工况，由流量计和传感器 采集被试阀前后压差、管路流量、温度等参数，进而计算出阀门的流量系数。图3、图4分别为DN450 水位调节阀和DN150中线蝶阀不同开度下的流量系数实测曲线。两台阀的测试结果都在正常范围内。 图3?DN450水位调节阀流量系数 图4?DN150中线蝶阀流量系数 看似简单的测试过程，却存在很多干扰因素，其中最容易忽视的即为管路内介质流动状态对测试结果的影响。 首先，要先了解一下阻塞流和非阻塞流。阻塞流的定义是：不可压缩或可压缩流体在流过控制阀时所能达到的极限或最大流量状态。对于不可压缩的流体（试验介质是水），被试阀阀前压力保持一定，逐步降低阀 后压力，通过阀门的流量会增加，但当阀后压力降低到 阻塞流状态下的阀门流量试验分析 彭林，胡春艳，王剑，刘建峰，陶国庆 (合肥通用机械研究院，安徽?合肥?230031) 摘要：本文主要分析了阻塞流状态下的阀门流量试验。关键词：阻塞流；阀门流量试验 中图分类号：TH137.52 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2018）03（下）-0099-02
阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失
阀门的流量系数,流体阻力系数,压力损失阀门的流量系数、流阻系数、压力损失 一、阀门的流量系数 阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。国外工业发达国家的阀门生产厂家大多把不同压力等级、不同类型和不同公称通径阀门的流量系数值列入产品样本，供设计部门和使用单位选用。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。 1.流量系数的定义 流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量。由于单位的不同，流量系数有几种不同的代号和量值。 2.阀门流量系数的计算 3.流量系数的典型数据及影响流量系数的因素 公称通径DN50mm的各种型式阀门的典型流量系数见表。 流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变。几种典型阀门的流量系数随直径的变化如图1-9所示。 对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同。流量系数值也有变化。这种变化一般是由于压力恢复不同而造成的。如果流体流过阀门使阀瓣趋于打开，那么阀瓣和阀体形成的环形扩散通道能使压力有所恢复。当流体流过阀门使阀瓣趋于关闭时，阀座对压力恢复的影响很大。当阀瓣开度为&#+或更小时，阀瓣下游的扩散角使得在两个流动方向上都会有一些压力恢复。 对于图1-11所示的高压角阀，当流体的流动使阀门趋于关闭时流量系数较高，因为此时阀座的扩散锥体使流体的压力恢复。阀门内部的几何形状不同，流量系数的曲线也不同。
阀门内部压力恢复的机理，与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。 当阀门内部的压降相同时，若阀门内压可以恢复，流量系数值就会较大，流量也就会大些。压力恢复与阀门内腔的几何形状有关，但更主要的是取决于阀瓣、阀座的结构。 二、阀门的流阻系数 流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降△p表示。 1.阀门元件的流体阻力 阀门的流阻系数!取决于阀门产品的尺寸、结构以及内腔形状等。可以认为，阀门体腔内的每个元件都可以看作为一个产生阻力的元件系统（流体转弯、扩大、缩小、再转弯等）。所以阀门内的压力损失约等于阀门各个元件压力损失的总和。 应该指出，系统中一个元件阻力的变化会引起整个系统中阻力的变化或重新分配，也就是说介质流对各管段是相互影响的。 为了评定各元件对阀门阻力的影响，现引用一些常见的阀门元件的阻力数据，这些数据反映了阀门元件的形状和尺寸与流体阻力间的关系。（1）突然扩大会产生很大的压力损失。这时，流体部分速度消耗在形成涡流、流体的搅动和发热等方面。局部阻力系数与扩大前管路截面积A1和扩大后管路截面积A2之比的近似关系可用式（1-9）及式（1-10）表示；阻力系数见表（2）逐渐扩大当θ＜40℃时，逐渐扩大的圆管的阻力系数比突然扩大时小，但当θ=50-90℃时，阻力系数反而比突然扩大时增大15%- 20%。逐渐扩大的最佳扩张角θ：圆形管θ=5-6.5℃，方型管θ=7-8℃，矩形管10-12℃。 （3）突然缩小 （4）逐渐缩小 （5）平滑均匀转弯
圆柱绕流圆球扰流阻力系数
C4.7.2 圆柱绕流与卡门涡街 分析钝体绕流阻力的典型例子是圆柱绕流 1．圆柱表面压强系数分布 无粘性流体绕流圆柱时的流线图如图C4.7.1中虚线所示。A 、B 点为前后驻点，C 、D 点为最小压强点。AC 段为顺压梯度区，CB 段为逆压梯度区。压强系数分布如下图对称的a 线所示。实际流体绕流圆柱时，由于有后部发生流动分离，圆柱后表面上的压强分布与无粘性流动有很大差别。后部压强不能恢复到与前部相同的水平，大多保持负值（表压）。 （圆柱后部流场显示） 实验测得的圆柱表面压强系数如图C4.7.1中b 、c 线所示，两条线分别代表不同Re 数时的数值。b 为边界层保持层流时发生分离的情况，分离点约在 = 80°左右；c 为边界层转捩为 湍流后发生分离的情况，分离点约在 =120°左右。 （高尔夫球尾部分离）从图中可看到后部 的压强均不能恢复到前部的水平。沿圆柱面积分的压强合力，即压差阻力，以b 线最大，以c 线最小。从图中还可发现，在尾流分离区内，压强大致是均匀分布，因此沿圆柱表面的压强分布应如图B3.6.3所示。 图C4.7.1 2．阻力系数随R e 数的变化 用量纲分析法分析二维圆柱体绕流阻力F D 与相关物理量ρ、V 、d 、μ的关系，可得 (C4.7 .13) 上式表明圆柱绕流阻力系数由流动Re 数（ρVd /μ）唯一确定。图C4.7.2为二维光滑圆柱体绕流的C D -Re 关系曲线。根据阻力与速度的关系及阻力系数变化特点，可将曲线分为6个区域，并画出与5个典型Re 数对应的圆柱尾流结构图案（图C4.7.3)。 θ θ
图 C4.7.2 （1）Re＜＜1，称为低雷诺数流动或蠕动流。几乎无流动分离，流动图案上下游对称（a）。阻力以摩擦阻力为主，且与速度一次方成比例。 （2）1≤Re≤500，有流动分离。当Re=10，圆柱后部有一对驻涡（b）。当Re 〉100时从圆柱后部交替释放出旋涡，组成卡门涡街（c）。阻力由摩擦阻力和压差阻力两部分组成，且大致与速度的1.5次方成比例。 （3）500≤Re〈2×105，流动分离严重，大约从Re=104起，边界层甚至从圆柱的前部就开始分离（d），涡街破裂成为湍流,形成很宽的分离区。阻力以压差阻力为主，且与速度的二次方成比例，即C D几乎不随Re数变化。 （4）2×105≤Re≤5×105，层流边界层变为湍流边界层，分离点向后推移，阻力减小，C D下跌，至Re = 5×105时，C D=0.3达最小值，此时的分离区最小（e）。 （5）5×105≤Re≤3×106，分离点又向前移，C D回升。 （6）Re＞3×106，C D与Re无关，称为自模区。 3．卡门涡街 在圆柱绕流实验中发现，大约在Re = 40起，圆柱后部的一对旋涡开始出现不稳定地摆动，如图C4.7.3(b)所示，大约到Re=70起，旋涡交替地从圆柱上脱落，两边的旋涡旋转方向相反，随流而下，在圆柱后面形成有一定规则的、交叉排列的涡列，称为卡门涡街（图C4.7.3c）。（圆柱后部卡门涡街演示）
阀门流量、流阻系数
阀门的流量系数与流阻系数 一、阀门的流量系数 流量系数即：CV值（中国工业称为：KV值）是阀门、调节阀等工业阀门的重要工艺参数和技术指标。正确计算和选择CV值是保障管道流量控制系统正常工作的重要步骤。 1、流量系数的定义 是指单位时间内、在测试条件中管道保持恒定的压力，管道介质流经阀门的体积流量，或是质量流量。即阀门的最大流通能力。流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。阀门的CV值须通过测试和计算确定。 2、阀门流量系数的计算 (1)一般式 C=Q√ρ/Δp 式中C—流量系数； Q—体积流量； ρ—流体密度； Δp—阀门的压力损失 (2)Kv值的计算表 Kv=Q√ρ/Δp 式中Kv—流量系数(m2)； Q—体积流量(m3/h)； ρ—流体密度(kg/m3)；
Δp—阀门的压力损失(bar)。 (3)Cv值的计算表 Cv=Q√G/Δp 式中Cv—流量系数(Usgal/min÷（√1lbf/in2）)；Q—体积流量(USgal/min)； ρ—水的相对密度=1； Δp—阀门的压力损失(lbf/in2)。 (4)Av值的计算表 Kv=Q√ρ/Δp 式中Kv—流量系数(m2)； Q—体积流量(m3/s)； ρ—流体密度(kg/m3)； Δp—阀门的压力损失(Pa)。 (5)流量系数Av、Kv、Cv间的关系 Cv=1.17Kv Cv=10e6/24Av Kv=10e6/28Av 3、单位换算 Kv与Cv值的换算
国外，流量系数常以Cv表示，其定义的条件与国内不同。Cv的定义为：当调节阀全开，阀两端压差ΔP为1磅/英寸²，介质为60℉清水时每分钟流经调节阀的流量数，以加仑/分计。由于Kv与Cv定义不同，试验所测得的数值不同，它们之间的换算关系为：Cv=1.167Kv 二、阀门的流阻系数 流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降Δp表示。 对于紊流流态的液体： Δp=ζu2ρ/2 式中Δp—被测阀门的压力损失（Mpa）； ζ—阀门的流阻系数； ρ—流体密度（kg/mm3）; u—流体在管道内的平均流速（mm/s）。
阀门的流量系数流体阻力系数压力损失
阀门的流量系数，流体阻力系数，压力损失 阀门的流量系数、流阻系数、压力损失 一、阀门的流量系数 阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的指标，流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。国外工业发达国家的阀门生产厂家大多把不同压力等级、不同类型和不同公称通径阀门的流量系数值列入产品样本，供设计部门和使用单位 选用。流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变化，不同类型和不同规格的阀门都要分别进行试验，才能确定该种阀门的流量系数值。 1.流量系数的定义 流量系数表示流体流经阀门产生单位压力损失时流体的流量。由于单位的不同，流量系数有几种不同的代号和量值。 2?阀门流量系数的计算 3.流量系数的典型数据及影响流量系数的因素 公称通径DN50mr的各种型式阀门的典型流量系数见表。 流量系数值随阀门的尺寸、形式、结构而变。几种典型阀门的流量系数随直径的变化如图1-9所示。 对于同样结构的阀门，流体流过阀门的方向不同。流量系数值也有变化。这种变化一般是由于压力恢复不同而造成的。如果流体流过阀门使阀瓣趋于打开，那么阀瓣和阀体形成的环形扩散通道能使压力有所恢复。当流体流过阀门使阀瓣趋于关闭时，阀座对压力恢复的影响很大。当阀瓣开度为&#+或更小时，阀瓣下游的扩散角使得在两个流动方向上都会有一些压力恢复。 对于图1-11所示的高压角阀，当流体的流动使阀门趋于关闭时流量系数较高， 因为此时阀座的扩散锥体使流体的压力恢复。阀门内部的几何形状不同，流量系 数的曲线也不同。 阀门内部压力恢复的机理，与文丘里管的收缩和扩散造成的压力损失机理一样。当阀门内部的压降相同时，若阀门内压可以恢复，流量系数值就会较大，流量也就会大些。压力恢复与阀门内腔的几何形状有关，但更主要的是取决于阀瓣、阀座的结构。 二、阀门的流阻系数 流体通过阀门时，其流体阻力损失以阀门前后的流体压力降厶p表示。 1.阀门元件的流体阻力 阀门的流阻系数！取决于阀门产品的尺寸、结构以及内腔形状等。可以认为，阀门体腔内的每个元件都可以看作为一个产生阻力的元件系统（流体转弯、扩大、缩小、再转弯等）。所以阀门内的压力损失约等于阀门各个元件压力损失的总和。 应该指出，系统中一个元件阻力的变化会引起整个系统中阻力的变化或重新分配，也就是说介质流对各管段是相互影响的。 为了评定各元件对阀门阻力的影响，现引用一些常见的阀门元件的阻力数据，这