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1、调节阀流虽系数 CV值的来历与计算方法
液流:
在此：Q =液流量（每分钟加仑数）
△ P =通过的压降（psi）
S =介质的具体重
这个方程式适用于湍流和粘性接近于水的液体。
（Cv是指介质温度为60 o F的水，通过阀门产生1.0 psi压降时的每分钟流量。）（这时 水的具体重力是1。）
1915 年美国的FISHER GOVERNED司按设计条件积累了图表，按图表先定口径。
由于用这个方法调节阀的费用减少了， 电动调节阀的寿命延长了， 因此当时得到了好评。 但
是按选定的口径比现在计算出来的还大些。 后来按选定法对液体， 气体，蒸汽及各种形式的
气动调节阀进
2、行了进一步的算法研究。
直到 1930 年美国的 FOXBORO^司 ROLPHRJOKWEL却 DR.@.E.MASON对以下的 V 型（等百分比）球阀，最初使用CV值，并发表了 CV计算公式。1944年美国的MASON —NELLANREGULATO/司把 ROKWELL和 MAXON合并为 MASON- NEILAN ,发表了 @ V 计 算公式。1945 年美国的 SONALD EKMAN^司发表了和 MASON — NELLAN差不多的公式， 但对流通面积和流量系数相对关系展开研究工作。
1962 年美国的 F@I （ FLUID @ONTROLS INSTITUTE） 发表了
3、FCI 58-2 流量测
定方法，并发表了调节阀口径计算。 迄今还在使用的 CV计算式，但同FCI 62-1。1960年 西德的VDI/VDE也发表了 KV计算式，但同FCI62-1 相同，仅仅是单位改为公制。
1966~1969年日本机械学会关于调节阀基础调查分会对定义瘩的口径计算， 规格书，使用方
法进行调查研究。但到现在还未结束。 1977年美国的ISA （ INSTRUMENT SOCIETY OF
AMERICA）发表了标准 S39 。 1 “关于压缩流体的计算”公式。 1977~1978美国的 ANSI/ISA 标准,S75.01 于1979年5月15日发表了 NO\\00
4、46-79, 为工程服务的报 告。
调节并流通能力的计算，各仪表厂目前采用 FCI推荐的C V值计算公式如表1
公式压力条件计算式
△ P < 2 1> △ PA P 1 /2
液体同左
气体常温 （0~60 C ）
温度修正 （>60 ° C）
蒸汽饱和
过热
表中各式对一般的使用场合可以满足。 但对于高压差，高粘度接近饱和状态的液体等场
合，尤其是蝶阀，球阀等低压力恢复系数的阀，误差就很大了，必须进行修正。 80年日本
个别公司已开始用下列系数进行修正。 空化系数：当液体通过调节阀时，在缩流部压力低
于阀入口温度下的饱和蒸汽压力 PV时，一部分液体迅速气化使通过调节
5、阀的液体成为气
液两相流的现象学称为闪蒸。缩流部后液体的压力表逐渐恢复，混杂在液体中的气泡破碎，
在气泡破碎时造成压力升高，压力有时高达数千 kgf/cm 2 ,在这种局部高压的作用会使阀
芯表面的金属剥落而导致损坏，此种现象称为空化。
在发生上述现象时，当阀进口压差 D R = R 1-P2增加到一定数值后，通过阀的流量将
不随着压差增加而增加产生阻塞流( CHOKOD FLOW，如图1所示。此时表1中的公式
就不适用了，必须修正。即不能单纯用△ P=P1 -P2来计算调节阀的流通能力，而必须使流 体在阀缩流部的压力不低于 PV。由于各种调节阀的压力恢复系数是不一样的，由图 2可
6、
见，蝶阀，球阀等高压力恢复的调节瘩更易产生内蒸和空化。
不同的调节阀形式具有不同的压力恢复系数， 而压力恢复系数直接影响产生闪蒸、 空化
的难易程度，因此引入空化系数 KC。P 1 -一阀入口压力；P 2 一阀出口压力； P V 一 饱和蒸气压力； DRCV —缩流部差压； D R = R 1- R 2
KC 定义为： KCW P/ △ P O =(P 1 — P 2 )/(P 1 — P V )
KC数值是调节阀本身结构决定的，反映了该阀压力恢复的高低 ，由于D R =KC - D R
0即P 1 — P 2 =KC(P 1 -P V )通过KC可求出使缩流部压力低于 P V时
7、(即不产生空化) 的最大允许阀压降 D RCRI，即 △ PCri= P 1 — P 2 =KC(P 1 -P V )
流景系数Kv Cv
转自
+
转自
调节阀同孔板一样，是一个局部阻力元件。前者，由丁节流面积可以由阀芯的移 动来改变，因此是一个可变的节流元件；后者只不过孔径不能改变而已。可是， 我们把调节阀模拟成孔板节流形式，见图 2-1。对不可压流体，代入伯努利方 程为：
命昭咽成 图2-1调节阀节流模拟
再根据连续方程『AV,与上面公式连解可得:
(2)
这就是调节阀的流量方程，推导中代号及单位为：
V1 、V2 ——节流前后速度；
8、
V ——平均流速；
P1 、P2 ——节流前后压力，100KPa；
A ——节流面积，cM;
Q ——流量，cmi / S;
E——阻力系数；
r 重度，Kgf / cmi ；
g 加速度，g = 981cm/s 2 ；
如果将上述 Q P1、P2、r采用工程单位，即：Q—— m/ h; P1、P2 —— 100KPa；
r gf/cm j。于是公式（2）变为：
(3)
再令流量Q的系数5保压 为Kv,即：Kv =
5.04 洲
(4)
这就是流量系数Kv的来历。
从流量系数Kv的来历及含义中，我们可以推论出:
（1） Kv值有两个表达式:
Kv =
9、
(2) 用Kv公式可求阀的阻力系数 E = (5.04A/Kv) X ( 5.04A/Kv );
（3）好立1/7?，可见阀阻力越大 Kv值越小;
为m二％护
（4） 4 ;所以，口径越大Kv越大
为Kv,故Kv称
Q
在前面不可压流体的流量方程 （3）中，令流量q的系数5.04』压
流量系数；另一方面，从公式（4）中知道：KvxQ，即 Kv的大小反映调节阀流量 的大小。流量系数 Kv国内习惯称为流通能力，现新国际已改称为流量系数。
2.1流量系数定义
对不可压流体，Kv是Q AP的函数。不同△ P、r时Kv值不同。为反映不同调节 阀结构，不同口径流量系数的大
10、小，需要跟调节阀统一一个试验条 件，在相同试验条
件下，Kv的大小就反映了该调节阀的流量系数的大小。于是调节阀流量系数 Kv的定义
为：当调节阀全开，阀两端压差为100KP6流 体重度r为lgf/cm ；（即常温水）时, 每小时流经调节阀的流量数（因为此时 EQjr/AP“而=1 ），以m/h或t
/ h计。
例如：有一台Kv = 50的调节阀，则表示当阀两端压差为 100KPa时，每小时的水
量是50m /ho 2.2 Kv与Cv值的换算
国外，流量系数常以Cv表示，其定义的条件与国内不同。 Cv的定义为：当调节阀
全开，阀两端压差为1磅/英寸2,介质为60° F清水时每分钟流
11、经调节阀的流量 数，以加仑/分计。
由于Kv与Cv定义不同，试验所测得的数值不同，它们之间的换算关系 :Cv =
1.167Kv (5)
2.3推论
从定义中我们可以明确在应用中需要注意的两个问题：
(1 )流量系数Kv不完全表示为阀的流量， 唯一在当介质为常温水， 压差为100KPa 时，Kv才为流量Q;同样Kv值下，r、不同，通过阀的流量不同。
(2) Kv是流量系数，故没单位。但是许多资料、 说明书都错误地带上单位， 值得
改正。
根据以上定义，该阀体在同种流体条件不同压差下，可以根据Kv来计算流量Q(Q 正比于压差的平方根)
Q=Kv/sqrt( AP)
△ P单位为bar, Q单位为立方米/小时
流量系数CV值的来历与计算方法
