流量系数Kv的计算

从管路的观点出发确定调节阀的尺寸，就是按给定的工作条件，选定一个能通过一定流量工艺过程介质的调节阀。调节阀控制的流量值是以K_v值表示的。

1．液体流量系数Kv值的计算公式

在同一开度下，两次应用式。一次是相对于任意条件，另一次是相对于标准条件，即

将两式相比，导出：

上述推导仅适用于同一液体的情况，被确定标准条件下的液体是水。对其他液体，比率在一般情况下是不同的，但实际上，仅当对比液体的运动粘度ν大于2×10^-5m²/s时，或小流量调节的情况下，该液体与水的比值才有明显差别。这些情况将引人修正系数。如果△ρ_re和p_e有相同的数值(△p_re的单位是bar，ρ_e的单位是kg/L)，代入式中，就可得

可用来计算液体的K_vmax值。

2．气体流量系数K_v值的计算公式

确定这个计算公式，要进行一系列的假设。首先假设气体是理想气体，并假设调节阀前后气体的温度不变，密度ρ取阀后的。

在正常状态，q_v和ρ的计算如下：

将式(3)代人式(1)，导出以下公式：

取T_N=273K，ρ_e=1000kg/m³，P_N≈O.103MPa，△ρ_re=10⁵Pa。下标1和2分别表示阀前和阀后。

从式(6)得到下式：

式(6)和式(7)是Fruh在1957年建立的，目前还在采用。后来Ullman在进行流体热力学分析的基础上，在无摩擦和绝热膨胀及P2/P1≥0.9的条件下，建立了如下关系式：

式中k——等熵指数；

V_N——在标准条件下气体的比体积。

上述公式除了已说明的限制条件外，还有其他的限制。但由于它应用方便，并能得到令人满意的结果，因此被广泛地采用。

3．水蒸气流量系数Kv值的计算公式

下面推导过热蒸汽，饱和蒸汽和潮湿蒸汽的计算公式。

(1)过热蒸汽 和气体计算公式一样，要进行简化假设。从式(1)开始，改为质量流量，将△P_re=10⁵Pa(1bar)，ρ_e=1000kg/m³代入式中，用1/ν₂来替换ρ(ν₂是调节阀后的蒸汽比体积)，从而获得下式：

式中 q_m——质量流量(kg/h)。

从式(8)开始，代入ρ_e=1000kg/m³，△P_re=0.1MPa，T_N=273K，得

式中ν₁——阀前过热蒸汽的比体积。

(2)干饱和蒸汽 当p2>10.0MPa时，可用式(12)计算。在式中，ν₂是蒸汽在压力为p2时的比体积。当p2≤10.0MPa的时候，可用P2V₂≈2代入式(12)，因而导出公式：

(3)潮湿的蒸汽 当P2≤10.0MPa时，对于式(14)乘以进行修正。x是蒸汽的修正系数。当P2>10.0MPa的时候，式(12)中的ν₂以下式置换：

式中 ν^“₂——压力为p2时饱和蒸汽的比体积；

ν^′₂——在压力为P2时，沸点温度下液体的比体积；