通用閥門流量系數和流阻系數的試驗方法(JB/T 5296—1991)

術語

1)流量q_ν

單位時間內流經閥門的水的體積，m³/h。

2)穩流

隨著時間的變化，水流經測量截面的流量無明顯變化的流動。

3)速度ν

根據流量q_v和管道內徑d計算的平均水流速度，m/s；

4)壓力損失△p

水流經閥門時的壓力降，Pa；

5)流量系數K_v

水流經閥門的兩端壓差為100 kPa時，某給定行程所流過以m₃／h計的流量數值，介質密度取kg／m₃。

6)流阻系數ζ

閥門壓力損失的一個無量綱系數。

7)管道長度L

閥前、后取壓兩孔之間的管道長度(不包括閥體長)，m。

8)沿程阻力系數λ

水流通過管道的摩阻損失，是與雷諾數有關的一個無量綱系數。

試驗系統與試驗程序

(1)試驗系統

試驗系統見圖2-28。

1)試驗段

連接試驗閥前和閥后的管道，其內徑應與試驗閥的公稱尺寸一致，圖中規定了管道的直管長度。

2)背壓裝置

保證閥后管道充水，并具有足夠壓力和防止氣蝕的閥后裝置。

3)流量計

用旋轉式或文丘里流量計測定閥或管道的流量，也可以用標定過的容器測定。

4)壓差測量裝置

測定壓力損失值(包括壓差儀表、接管等)。

5)取壓孔

管道上測量壓力的孔，取壓孔中心線應與管道軸心線垂直并位于水平位置。截面應當是圓形的，其邊緣應清潔，成銳角或微帶圓角、無毛刺，不形成線狀邊緣或其他不規則形狀。其孔徑應等于或小于0.1d，但不得小于1mm，最大不大于12mm。連接壓差測量裝置的管件橫截面積不小于取壓孔面積的一半。

6)溫度計

用溫度傳感器或水銀溫度計測量水的溫度。

(2)測量誤差

1)流量誤差為實際流量的±2％，儀表的分辨率及重復性應在O.5％以內。

2)壓差誤差為實際壓差的±2％。過程中水流人口溫度應恒定保持在3℃以內。

(3)試驗程序

1)對無特殊說明的產品，流阻系數都在閥門處于全開位置測量。

2)把試驗閥安裝在圖示系統中，試驗水溫度為5℃～40℃。

3)在水流沒有脈動，達到穩流狀態后記錄所有讀數。

4)測定并記錄次數不得少于5種流量下的壓力損失(除非產品另有說明)，這些流量應包括最小流量，最大流量和介于它們之間的均分流量。測量流量應保證產生紊流，但最小雷諾數Re為4×10⁴。

5)試驗閥的壓力損失△p等于壓差測量裝置測得的總壓力損失△P1值減去對應流量下的管道壓力損失△P₂(即△p=△p₁—△P₂)。

①從試驗系統中把試驗閥拆掉，將管道直接相連(或用不會產生明顯壓力損失的接管把管道直接相連)，單獨測量管道的壓力損失△P₂值。

②管道壓力損失△p²也可用下式計算：

式中：△p²——管道的壓力損失，100 kPa；

d——管道內徑，m；

p——介質密度，kg／m³；(取p=1)。

6)當試驗閥與連接接頭一起供貨時，連接接頭應看作是閥的一部分。

試驗結果和計算

(1)試驗結果

試驗結果可以用下述兩種方法表示：

1)把對應流量下的壓力損失值列成表；

2)作出壓力損失△p與流量q^v的對數坐標圖。

(2)系數計算

1)流阻系數按下式計算：

式中：△p——試驗閥的壓力損失，100 kPa。

2)流量系數按下式計算：

把測出的每個q_v和△p值代入上式，即可計算出一組流量系數，然后據此求得的算術平均值。

3)閥門流量系數和流阻系數的關系式為：

式中：A——閥門流道的截面積，m²。

4)流阻系數與當量長度換算公式：

式中：L/D ——一當量長度。

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