在建立流量系数的计算公式时,都是把流体假想为理想流体,根据理想的简单条件来推导公式,没有考虑到阀门结构对流动的影响,也就是说,只把电动调节阀模拟为简单的结构形式,只考虑到阀门前、后的压差,认为压差直接从p,降为QP:。而实际上,当流体流过电动调节阀时,其压力变化,根据流体的能量守恒定律可知,在阀芯、阀座处由于节流作用而在附近的下游处产生一个缩流,其流体速度最大,但静压最小。在远离缩流处,随着阀内流通面“积的增大,流体的流速减小,由于:相互摩擦,部分能量转变成内能,大部分静压被恢复,形成了阀门压差厶P也就是说,流体在节流处的压力急剧下Q降,并在节流通道中逐渐恢复,但已经不能恢复到P1值。
当介质为气体时,由于它具有可压缩性,当阀的压差达到某一临界值时,通过电动调节阀的流量将达到极限,这时,即使进一步增加压差,流量也不会再增加。当介质为液体时,一旦压差增大到足以引起液体气化,即产生闪蒸和空化作用时,也会出现这种极限的流量,这种极限流量称为阻塞流。由图3-1可知,阻塞流产生于缩流处及其下游。产生阻塞流时的压差为△Pr。为了说明这一特性,可以用压力恢复系数Fl来描述:表示此时产生阻塞流,p1和p2是阀前、阀后的压力,卢表示产生阻塞流时缩流断面的压力。
Fl值是阀体内部几何形状的函数,它表示电动调节阀内流体流经缩流处之后动能变为静压的恢复能力。一般可以想象为P1直接下降为P2,与原来的推导假设一样。
各种阀门因结构不同,其压力恢复能力和压力恢复系数也不相同。有的阀门流路好,流动阻力小,具有高压力恢复能力,这类阀门称为高压力恢复阀,例如球阀、蝶阀,文丘里角阀等。有的阀门流路复杂,流阻大,摩擦损失大,压力恢复能力差,则称为低压力恢复阀,如单座阀、双座阀等。球阀的压差损失厶p,小于单座阀的压差损失△Pb。
Fl值的大小取决于电动调节阀的结构形状,通过试验可以测定各类典型阀门的Fl值。