介質(zhì)通過調(diào)節(jié)閥時(shí),產(chǎn)生局部壓力損失。調(diào)節(jié)閥流通截面的變化,改變了壓力損失,進(jìn)而改變流量。由于節(jié)流作用,流量取決于閥門的開度。
對于管路系統(tǒng)來說,要求調(diào)節(jié)閥有一個(gè)好的特性曲線,因此必須從理論和實(shí)踐兩方面研究節(jié)流作用。
圖1示出介質(zhì)通過節(jié)流孔時(shí),壓力和速度的變化。在截面Ⅰ,壓力為p1,流速為v1;由于節(jié)流孔板的作用,流線開始收縮,在最小截面Ⅲ處,壓力pc最小而流速vc最大;通過截面Ⅲ后,速度開始下降,壓力開始上升,到達(dá)截面Ⅱ時(shí),壓力為p2,流速為v2。由于通過節(jié)流區(qū)時(shí)要克服摩擦力,故通過節(jié)流區(qū)以后,介質(zhì)的壓力就不能恢復(fù)到p1值。考慮這個(gè)現(xiàn)象,伯努利方程增加一項(xiàng)△p1c,代表壓力損失。對于截面Ⅰ和Ⅲ,應(yīng)用伯努利方程,得

將式(1)改寫為下列形式:


從式(2)中可看出兩種類型的壓力降:(p1-pc)-△p1c為可回收的壓力損失,它表示動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽弧鱬1c為克服摩擦的壓力損失。調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生的壓力損失用△pr表示,壓力損失△pr的表達(dá)式為

在式(3)的基礎(chǔ)上,可得出通過調(diào)節(jié)閥的液體流量計(jì)算公式如下:

式中Ar——閥座面積或者是閥芯和閥座之間的最小通道面積;
ζ——系數(shù)。