阀门流量系数Kv、Cv

阀门流量系数Kv 、Cv调节阀同孔板一样，是一个局部阻力元件。前者，由于节流面积可以由阀芯的移动来改变，因此是一个可变的节流元件；后者只不过孔径不能改变而已。可是，我们把调节阀模拟成孔板节流形式，见图2－1。对不可压流体，代入伯努利方程为：

（1）

解出

命图2-1 调节阀节流模拟

再根据连续方程Q＝ AV，与上面公式连解可得：

（2）

这就是调节阀的流量方程，推导中代号及单位为：

V1 、V2 ——节流前后速度；

V ——平均流速；

P1 、P2 ——节流前后压力，100KPa；

A ——节流面积，cm；

Q ——流量，cm／S；

ξ——阻力系数；

r ——重度，Kgf／cm；

g ——加速度，g = 981cm/s；

如果将上述Q、P1、P2 、r采用工程单位，即：Q ——m/ h；P1 、P2 —— 100KPa；r——gf/cm。于是公式（2）变为：

（3）

再令流量Q的系数为Kv，即：Kv ＝

或（4）这就是流量系数Kv的来历。

从流量系数Kv的来历及含义中，我们可以推论出：

（1）Kv值有两个表达式：Kv = 和

（2）用Kv公式可求阀的阻力系数ξ = （5.04A/Kv）×（5.04A/Kv）；

（3），可见阀阻力越大Kv值越小；

（4）；所以，口径越大Kv越大。

在前面不可压流体的流量方程（3）中，令流量Q的系数为Kv，故Kv 称流量系数；另一方面，从公式（4）中知道：Kv∝Q ，即Kv 的大小反映调节阀流量Q的大小。流量系数Kv 国内习惯称为流通能力，现新国际已改称为流量系数。

2.1 流量系数定义

对不可压流体，Kv是Q、△P的函数。不同△P、r时Kv值不同。为反映不同调节阀结构，不同口径流量系数的大小，需要跟调节阀统一一个试验条件，在相同试验条件下，Kv的大小就反映了该调节阀的流量系数的大小。于是调节阀流量系数Kv的定义为：当调节阀全开，阀两端压差△P为

100KPa，流体重度r为lgf/cm (即常温水)时，每小时流经调节阀的流量数（因为此时

），以m/h 或 t／h计。例如：有一台Kv ＝50的调节阀，则表示当

阀两端压差为100KPa时，每小时的水量是50m／h。

2.2 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△P为1磅／英寸2，介质为60°F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:Cv ＝ 1.167Kv （5）

2.3 推论

从定义中我们可以明确在应用中需要注意的两个问题：

（1）流量系数Kv不完全表示为阀的流量，唯一在当介质为常温水，压差为100KPa 时，Kv才为流量Q；同样Kv 值下，r、△P不同，通过阀的流量不同。

（2）Kv是流量系数，故没单位。但是许多资料、说明书都错误地带上单位，值得改正。

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根据以上定义，该阀体在同种流体条件不同压差下，可以根据Kv来计算流量Q (Q正比于压差△P的平方根)

Q=Kv/sqrt(△P) △P单位为bar，Q单位为立方米/小时