Coeficienți și coeficienții de pierdere a fluxului

2.2.1. factor de pierdere

Fiecare element de conductă are propriul sistem sau factorul de pierdere, care este notat cu ζ. Z - este un coeficient adimensional direct pierderea locală dependentă de înălțime a presiunii dinamice în raport cu secțiunea favorite vii. Cu cât coeficientul real, iar aria deschisă mai mică decât o supapă predeterminată, mai mică debitul prin elementul de conductă.
Definiția sa de bază rezultă din ecuația lui Bernoulli:

unde
hc - pierderea totală a înălțimii între punctele 1 și 2 [m]
ρ - greutatea volumetrică (densitatea) a unui mediu incompresibil [kg / m3]
g - accelerația normală gravitațional terestru = 9.80665 m / s2
viteza de curgere și w1 w2 în secțiunile 1 și 2 [m / s]

Coeficientul de pierdere este definit ca un coeficient de pierdere în funcție de înălțimea hc a presiunii dinamice în secțiunea de master sistem de măsurare in vivo Sa într-o poziție orizontală.

Să presupunem că h1 = h2. S1 = S2 = Sa (astfel w1 = w2 = wa), căderea de presiune p = (p1-p2), volumetric debitul Q = wa .Sa. Noi transformăm aceste relații și obținem ecuația de bază pentru debitul volumic prin sistemul de conducte sau element (aceeași intrare și ieșire poziție orizontală):

și debit masic

Ponder această ecuație, descoperim că fluxul prin elementul de supapă sau conductă constă dintr-o diferență de presiune asupra acestui element, greutatea volumului (densitatea) a mediului, iar factorul de pierdere a secțiunii de master. Aceasta înseamnă că supapele cu același factor de pierdere predeterminat, dar cu un alt DN, care definește o zonă deschisă, va avea aceeași rezistență de curgere. Prin urmare, factorii supapele de control al pierderilor sunt folosite destul de rar, și invers, factorii de pierdere sunt date de multe ori off valve, în care canalele de supapă sunt presupuse a fi identice și conducta și pierderea de presiune hidraulică în supapa de control include o serie de alte pierderi hidraulice din sistemul de conducte.
Avantajul coeficientului pierderii supapei este că rezultă direct din înseamnă ecuația Bernoulli. acesta este compatibil cu coeficienții de pierdere a altor elemente de conducte, inclusiv pierderile prin frecare în conductă; și că aceste valori în sistemul de conducte din elemente conectate în serie pot fi însumate pentru a determina pierderile hidraulice globale.
Din motivele de mai sus nu se face cu factorul de pierdere în supapele de control. Formulele pentru calcularea ratei de curgere cu ajutorul factorului de pierderi și debitul sunt date la punctele 2.2.7 2.2.3.-.

2.2.2. coeficientul de debit
Coeficientul de curgere - un factor caracteristic al elementului de conducte, care identifică în mod unic capacitatea consumabilelor a acestuia din urmă într-o anumită stare.
Cu cât viteza de curgere, cantitatea mai mare a mediului va curge prin elementul sau sistem.

2.2.3. Coeficientul de debit Av
Determinarea debitului de bază Av Coeficientul ratei rezultă din ecuațiile de mai sus (1) sau (2), în cazul în care expresia

desemnată Av coeficient de curgere.

Interpretarea fizică este determinată de ecuația. Acest factor direct dependent de debitul volumului sau masei de la rădăcina pătrată a presiunii diferențiale. Concomitent, această ecuație exprimă relația dintre trecerea principală, și debit coeficienți de pierdere.
Raportul de flux unic Av identifică parametrii de curgere, așa cum se descrie în continuare și utilizat în prezent coeficientul de Kv. În fosta Republica Socialistă Cehoslovacă a fost folosit ca echivalent al Kv în unități SI.
În practică, folosim definiția

unde
Q - debitul volumetric [m3 / s]
ρ - densitatea în vrac [kg / m3]
Dp - supape hidraulice pierdere [Pa]

2.2.4. Coeficientul de debit Kv
În țările europene în supapele de control este utilizat în principal coeficient de curgere Kv care determină debitul volumetric în m3 / h, care curge prin supapa de control în anumite condiții, debitul la un curs prestabilit (pierderea de presiune pe acesta, la 1 bar, temperatura de 15C a apei, curgerea turbulentă, presiune statică suficientă, împiedicând apariția cavitației în condițiile specificate).
Coeficientul de descărcare se găsește din următoarea relație:

Q - debitul volumetric [m3 / h]
Ρ - densitatea în vrac [kg / m3]
Dp - pierderea de presiune asupra supapei [MPa]
Avantajul acestui factor este interpretarea fizică simplă și faptul că, în cazurile în care mediul de lucru este apa, poate fi simplificată pentru a calcula debitul direct proporțională cu rădăcina pătrată a presiunii diferențiale. Atingând o densitate de 1000 kg / m3 și setarea căderea de presiune în bari, obținem cea mai simplă și mai bine cunoscut formula de calcul Kv

în cazul în care:
Q - debitul volumetric [m3 / h]
Dp privind pierderea de presiune supapă [bar]
Pe baza acestei relații simplu, este posibil ca armătura la cunoscut Kv calculează în continuare debitul și pierderile hidraulice următoarea relație, în cazul în care pierderea de presiune reală pentru un debit cunoscut este calculat ca

și cheltuielile efective pentru pierderea de presiune ca bine-cunoscute

În cazul în care calculele simplificate de mai sus cu coeficienți Kv trebuie monitorizați cu atenție, astfel încât pierderea de presiune a permutarea efectuate în barele (1 bar = 100 psi = 0,1 MPa).

2.2.5. Coeficientul de debit Cv
În lumea utilizată, de asemenea, coeficientul fluxului Cv, mai ales în cazul în care nu a introdus un sistem de unități SI. Raportul menționat mai sus este o valoare egală sau echivalentă Kv țeavă și exprimă numărul de galoane americane de apă 40 - F 100, care va curge prin valva timp de 1 minut la o cădere de presiune de 1 psi (1 US gal = 3.7854 litri, 1 psi = 6894,8 Pa ).
În condițiile noastre practice ale valorii de transfer Cv la Kv, iar apoi se calculează debitul sau Ap, sau pentru a determina valoarea Kv, care, dacă este necesar, specificațiile supapelor din Kv transferat la Cv. In general, toate calculele pot fi efectuate în același mod ca și cu Kv coeficient, acordând o atenție pentru a utiliza cantitatea corectă de unități în gal US / min, presiunea în psi, o densitate în livre / picior (1 lb.ft = 16,018 kg / m3).

2.2.6. Coeficienții de pierdere de debit și condiționate
Valoarea coeficientului de descărcare sau factorul de pierdere (Kv, Av, Cv, ζ) este valoarea ratei de curgere sau armătură coeficient pierderi în acest moment. care este o funcție a poziției corpului clapetei, cu care se realizează schimbarea impune o modificare a debitului sau a presiunii.
Valoarea coeficientului de descărcare (Kvs, Avs cvs) sau factorul hidraulic (e) este debitul valoarea coeficientului hidraulic, sau când este deschiderea completă supapă. Această valoare este determinată în timpul testelor de model de armare, iar standardul stabilit coeficienți deviației maxime admisibile la deschiderea completă (Kv100, AV100. CV100) specii separate ale acestui tip de armare această valoare.
Trebuie avut grijă, astfel încât toleranța nu este depășită 10% din valorile debitului condiționat și valorile de 20% din factorul de pierdere condiționată. Aceste factor de pierdere condiționată trebuie să fie completate cu date despre secțiunea de viață pentru care se aplică factorul de pierdere. Raporturile de curgere zona toleranți sub valoarea limită inferioară este limitată Kv = 4,3 m3 / h, este mărginită de sus superioară Kv valoare limită = 0,04.DN2 (valvă DN 100 până la o limită superioară de 400 m .chas).
Cu toate acestea, a coeficienților de maxim admisibil de debit toleranță precizie nu este constantă, ci variază în funcție de progresele înregistrate în conformitate CSN 13 4509, așa cum se poate observa din următoarea ecuație:

unde Kv (±) o deviație pozitivă sau negativă din Kv condiționată în dependență de călătorie și F = Kv / Kvs
- Rata de curgere relativă (caracteristică). A se vedea punctul 2.3.1. Expresia grafică a raportului menționat mai sus în Fig. 2.1.

Figura 2.1. Program dependențelor Kv abateri admisibile în funcție de curs.

Trebuie amintit faptul că de multe ori specificat de coeficientul de debit condițională (Kvs) atunci când comanda pentru armături, care include exact deasupra unei zece deviere posibilă atât pozitive, cât și negative.

2.2.7. conversie reciprocă a coeficienților de consum
Pentru a comuta între pierderile individuale coeficienții dați următoarele relații:






Pentru a converti rata de pierdere în coeficientul de curgere Kv și invers într-o celulă de conducte cu o lățime nominală DN folosesc următoarele relații: