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分析YUKEN電磁閥的流量系數(shù)資料參數(shù)分為哪些
2018-7-16 閱讀(2136)
分析YUKEN電磁閥的流量系數(shù)資料參數(shù)分為哪些
在調節(jié)系統(tǒng)中是*的設備，它是組成工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，被稱之為過程自動化的“手腳”。要正確使用調節(jié)閥，尤其是選擇調節(jié)閥，必須弄清楚調節(jié)閥的使用功能。其中閥門的流通能力，是選擇設計調節(jié)閥過程中必須考慮的一個重要因素。
目前，上衡量調節(jié)蝶閥流通能力是根據(jù)閥門的流量系數(shù)大小來確定的，流量系數(shù)值越大說明流體流過閥門時的壓力損失越小。本文以DN4600調節(jié)蝶閥為例，介紹利用SolidWorks Flow Simulation模擬方法對調節(jié)蝶閥進行流態(tài)分析，通過簡單計算得出閥門的流量系數(shù)并繪出相應的流量曲線的方法。
YUKEN電磁閥值的意義
如果一個閥門不能正確計算Cv值，通常將削弱在兩個方面之一的閥門，如果Cv值對所需要的工藝而言太小，則閥門本身或閥門的閥芯尺寸不夠，會使工藝系統(tǒng)流量不夠。此外，因為閥門的節(jié)流會導致上游壓力增加，并在閥門導致上游泵或其他上游設備損壞之前產生高的背壓。
尺寸不夠的Cv值也會產生發(fā)內的較高阻力降，它將導致空穴現(xiàn)象或閃蒸。若果Cv計算值比系統(tǒng)需要的過高，通常選用一個大的過尺寸的閥門，顯然，一個大尺寸閥門的造價、尺寸及重量是主要的缺點。
對于水或其他不可壓縮的流體，流量系數(shù)可以比較容易地通過實驗測試來確定，許多企業(yè)、研究所和高等院校都有相應的試驗裝置，在手冊中也已有比較完整的數(shù)據(jù)可供借鑒。而對于空氣、水蒸氣等可壓縮性流體，由于通過蝶閥后其壓力、溫度、容積等狀態(tài)參數(shù)都將產生變化，所以相關的測試技術和試驗裝置比較復雜，而且成本很高，費時費力，蝶閥的制造企業(yè)大多不具備這樣的試驗條件。
YUKEN電磁閥計算出閥門流通能力。這樣既可為設計調節(jié)蝶閥時提供相應的理論依據(jù)，又能節(jié)省大量的時間及人力物力等成本。
YUKEN電磁閥流量系數(shù)的理論計算式
流量系數(shù)Kv的定義是：流體流經(jīng)閥門產生單位壓力損失(1bar，1bar=100000Pa)的體積流量，單位用m3/h表示。在美國流量系數(shù)用Cv表示，即流體流經(jīng)閥門產生單位壓力損失(1psi，1psi=6895Pa)的體積流量，單位用gal/min表示。
流量系數(shù)Kv與Cv的換算公司：Kv=1.156Cv; 對于可壓縮流體流量系數(shù)的計算公式為： 當△p/p1<0.5F2L時，Kv=Qv[(e/△p)(273+t)/(p1+p2)]0.5/380 當△p/p1≥0.5F2L時，Kv=[273+t]0.5/[330p1FL(y-0.148y3)] 式中Kv表示流量系數(shù)，Qv表示體積流量，e表示流體密度，p1表示閥前壓力，p2表示閥后壓力，t表示介質溫度，F(xiàn)L表示壓力恢復系數(shù)，△p表示閥前后壓力差，y=1.63(△p/p1)0.5/FL。
YUKEN電磁閥的流態(tài)分析
1、利用SolidWorks軟件建立調節(jié)閥模型
由于計算流體動力學分析屬于大型數(shù)值問題求解，因此為了縮短求解時間，建模時應避免過于復雜，以免影響分析速度。
因此只需畫出閥體，閥瓣及管道的簡單模型，閥前管道長度可取5倍閥門通徑，閥后管道長度可取10倍閥門通徑(參考標準GB/T30832-2014《閥門流量系數(shù)和流阻系數(shù)試驗方法》)。
另外SolidWorks Flow Simulation需要一個封閉的空間來確定計算區(qū)域，因此模型管道的進口和出口應該是封閉的。
2、運行Folw Simulation
可根據(jù)設置向導建立一個算例，閉關對邊界條件進行設置。根據(jù)提示我們依次對各項目進行設置：單位系統(tǒng)(選m-kg-s)—>分析類型(選內部)—>流體類型(選空氣)、流動特性(選層流和湍流)—>接下來其他選項可以選擇默認值。這時在SolidWorks結構樹中出現(xiàn)一個新的算例。
3、設置邊界條件及運行結果
設置流體子域為空氣，根據(jù)標準中對流量系數(shù)測試試驗的規(guī)定，同時參考實際試驗中提供的資料及工況數(shù)據(jù)，設定出適當?shù)倪吔鐥l件，邊界條件的設置可以根據(jù)閥門流量系數(shù)的定義來選擇，即閥前閥后壓差為1bar。求閥門各個開度時的流量?！ ?br />測量入口流體平均流量Qv=3910m3/s; 空氣密度e=1.293kg/m3; 閥前壓力p1=2.01325bar; 閥后壓力p2=1.01325bar
