
4.用膨脹系數(shù)法計算流量系數(shù)更新日期:2021-06-29
151可壓縮流體的流動分哪兩種情況?
可壓縮流體的流動有非阻塞流和阻塞流兩種情況:當(dāng)X<FKXT 時,為非阻塞流;
當(dāng)X≥FKXT 時,則產(chǎn)生阻塞流。
式中,X為壓差比,F(xiàn)K為比熱容比系數(shù),XT為臨界壓差比。
152何謂壓差比?什么是臨界壓差比?
為了描述可壓縮流體的狀態(tài),引入了一個稱為壓差比X的系數(shù)
153臨界壓差比XT和比熱容比系數(shù)FK怎么求取?
XT的數(shù)值只決定于閥的流路情況及結(jié)構(gòu),一般可用表格查出來(表3-1)

154氣體在非阻塞流情況的流量系數(shù)怎樣計算?
當(dāng)X<FKXT時,是非阻塞流情況,如果采用法定計量單位,則計算公式為:


155壓縮系數(shù)Z怎樣求知?
壓縮系數(shù)Z是比壓力Pr和比溫度Tr的函數(shù),可查圖3-12



156膨脹系數(shù)y的作用是什么?怎樣求得?
膨脹系數(shù)y用來校正從閥的入口到閥后縮流處氣體密度的變化。理論上,y值與節(jié)流口面積與入口面積之比、流路形狀、壓差比X、雷諾數(shù)、比熱比系數(shù)Fk等因素有關(guān)。但由于氣體介質(zhì)的流速較高,在可壓縮流情況下,由于紊流幾乎始終存在,所以雷諾數(shù)的影響極小,可以忽略。其他因素與膨脹系數(shù)y的關(guān)系可用下式表示
157在阻塞情況時氣體的流量系數(shù)怎樣計算?
當(dāng)X≥FKXT時,即出現(xiàn)阻塞流情況。
如果閥前P1保持不變,閥后壓力逐步,氣流就慢慢形成了阻塞流。即使這時閥后壓力再,流量也不會增加,在壓差比X達(dá)到FKXT值時就達(dá)到值。使用公式時,X值要保持在這一之內(nèi),因此y值只能在0.667(當(dāng)X=FKXT時)~1.0的范圍內(nèi)。
阻塞流情況下,流量系數(shù)的計算公式為

158蒸氣的流量系數(shù)如何計算?
若以重量流量為單位,可推導(dǎo)出下面的計算公式

159何謂兩相流體?過去對其流量系數(shù)的計算有何不妥?
通過調(diào)節(jié)閥的介質(zhì)為氣體和流體的兩相混合流,稱為兩相流體。
過去計算兩相流體的流量系數(shù),一般都采用分別計算液體及氣體的Kv值,然后相加作為調(diào)節(jié)閥的總流量系數(shù)。這顯然是基于兩種流體單獨流動的觀點,沒有考慮到它們的相互影響。實際上,當(dāng)氣相大大多于液相時,液相成為霧狀,具有近似于氣相的性質(zhì);當(dāng)液相大大多于氣相時,氣相成為氣泡而夾雜在液相中間,這時具有液相性質(zhì)。此時用前面方法計算誤差也較大,前者偏大而后者偏小。因此,兩相流體流量系數(shù)的計算必須考慮到兩相流動之間的相互影響,尋找有效而準(zhǔn)確的計算方法。
160兩相流體的流量系數(shù)計算目前多采用什么方法?
按照膨脹系數(shù)法的理論,目前對兩相流體的流量系數(shù)計算多采用有效密度法或兩相密度法。(1)有效密度法:當(dāng)液體和氣體(或蒸氣)均勻混合流過調(diào)節(jié)閥時,液體的密度保持不變,而氣體或蒸氣由于膨脹而使密度下降,因此,要用膨脹系數(shù)加以修正。



(2)兩相密度法:當(dāng)兩相流中為液體和蒸氣,而液體占絕大部分時,可以用閥入口(P1和T1條件下)的兩相流密度

161兩相流體的流量系數(shù)計算的前提是什么?
兩相流體的流量系數(shù)計算的前提是:氣(汽)、液兩相介質(zhì)必須均勻混合,而且其中每一單相流體均未達(dá)到阻塞流條件。162液體與非液化性氣體的流量系數(shù)如何計算?

163液體與蒸氣的流量系數(shù)如何計算?
蒸氣占絕大部分的兩相混合流體用式(3-43)進(jìn)行計算。液體占絕大部分的兩相混合流體,計算公式為:

164介質(zhì)為丙烯氣,如下述工況,如何計算其流量系數(shù)?

165介質(zhì)為二氧化碳,如下述工況,如何計算其流量系數(shù)?

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