流量系数[0]

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Cv 流体系数是流体设备有关其允许流体流动能力的相对度量，描述的是孔穴、阀或其他组件的压力差和流体通过流率之间的关系。
  • 定义

在数学上流体系数可以用以下方式定义：

在实务上，流体系数Cv是当阀或孔穴两端的压力差为1 psi时，60°F的水通过阀或孔穴的体积流率（单位：加仑/分钟）。

流体系数是一种比较阀性能的方式，也是在不同的应用中选用阀的依据，广为产业界使用。此定义可以延伸到有关液体、气体或是蒸气的方程式中。

流量系数是实际流量和理论流量之间的关系。

若是气压系统的气体流，Cv可以用在更复杂的方程式中。需要用绝对压力（psia）表示压力，不能只用压力差。

若在室温下的空气，且出口压力小于1/2入口绝对压力，其流场相当单纯（不过其内部已到达音速）。若Cv = 1.0，入口压力为200 psia，其流率为100 标准立方米/分（scfm）。其流率正比于入口绝对压力，因此若以入口绝对压力减为2 psia，出口压力小于1 psi绝对压力，scfm表示的流率会等于Cv（若Cv = 1.0, 2 psia 输入时，流率为1.0 scfm）。

Kv 流体系数是Cv的公制版本。

具体来说，流体系数 Kv为阀二端压力差为每平方厘米一公斤时，冷水的流量，流量单位为立方米每小时[1]。流体系数 Kv不是无因次量，但一般也不会直接标示其单位。

Kv可以用下式计算：

 

  • matlab基本计算

液体的参考对象是水，气体的参考对象是空气

%标准水的状态——美制单位
Cv=1;%流量系数
roh=1000;%kg/m^3
detap= 1;%psi  1psi=0.0689476bar
SG=roh/1000;%比重
Q=Cv*sqrt(detap/SG)%gpm  1gpm(US)=3.785L/min
%标准水的状态——公制单位
Cv=1;%流量系数
%kv=0.865*Cv;
roh=1000;%kg/m^3
detap=0.0689476;%bar
SG=roh/1000;%比重
Q=14.64*Cv*sqrt(detap/SG)%L/min

%根据Cv值计算流量
clear all
clc

Cv=1;%流量系数
detap_si=8;%2000bar
roh=1000;%密度kg/m^3
detap= detap_si * 14.5;%转换成psi
SG=roh/1000;%比重
Q=Cv*sqrt(detap/SG)*3.785;%L/min
fprintf('流量系数Cv=%5.2f的阀,在压差为P=%5.2f bar下的流量Q=%5.2f L/min \n',Cv,detap_si,Q)

验证通过

  • 标准

IEC 60534-2-1

ISA-75.01.01-2007

参考资料：

  1. https://zh.wikipedia.org/zh-cn/Cv_(%E6%B5%81%E9%AB%94%E4%BF%82%E6%95%B8)
  2. https://zh.wikipedia.org/zh-cn/Kv_(%E6%B5%81%E9%AB%94%E4%BF%82%E6%95%B8)
  3. “Swagelok CV Flow Coefficient”