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關于ASCO電磁閥的流量特性定義及計算
點擊次數：5231 更新時間：2024-03-28
關于ASCO電磁閥的流量特性定義及計算
表述流量特性的兩個參數聲速流導C和臨界壓力比系數b，分析閥門流量音速段和亞音速段的特性，提出臨界壓力比b選擇的合理建議，給出了簡單、方便的流量計算公式以及閥門截面積的計算方法。
關鍵字：臨界壓力比 流量計算公式 截面積
1 流量特性的表述
臨界壓力比b和聲速流導C在ISO6358-2008標準表述為流量特性的兩個特性參數。通過它們來計算氣體閥門的流量特性曲線，其準確性難以保證。在實際的工程設計中，氣體閥門的流量特性非常重要，但目前氣體流量特性的計算和測量存在多種方法。這些方法主要的原理都是相同的，但也存在些差異，主要表現在使用的計算公式、單位、符號、測量方法等。這種情況使產品設計師在設計產品時帶來極大的不便。本文介紹當前具有比較有代表性的氣體閥門流量特性的參數定義、計算公式、測量方法，并給出流量特性參數之間的換算關系，以及閥門截面的計算等。
1.1 聲速流導C
通過公式(1)可計算聲速流導C。通過分析普通電磁閥入口壓力和大口開度的關系，從圖1和圖2中的實驗結果可以看出：聲速流導C值與氣體閥門入口壓力和閥門開度呈線性關系，但是同等開度下C值隨入口壓力的變化程度遠小于同等情況下入口力下C值隨閥門開度的變化。所以，流量特性參數C主要受閥門開度影響，在開度給定的情況下，C值基本可以確定。
ASCO電磁閥速流導C與氣體閥門入口壓力關系
ASCO電磁閥聲速流導C與閥門開度關系
1.2 臨界壓力比b
ASCO電磁閥規定公式(2)計算臨界壓力比b值。在產品工程設計中，通過公式很難獲得準確的值。通過實驗的方法，能夠獲得比較準確的值。具體如下：保持被測氣體閥門入口壓力及溫度為定值，逐步開啟流量調節器，以降低被測氣體閥門的出口壓力，直被測氣體閥門的流量不再增大，此時，便是被測氣體閥門的臨界點。此臨界點的壓力比便是臨界壓力比b
ASCO電磁閥的流量的表述有體積流量和流量兩種。通常情況下，體積流量具有直觀易懂。所以在工程設計應用中流量都是采用體積流量。根據理想狀態方程式，氣體的體積和壓力、溫度相關，對于相同的壓縮氣體，壓力和溫度的不同會導致其體積差異很大。因此，在表示氣體體積的時候，應該注明該體積對應的壓力和溫度。
表1 基準狀態和標準狀態
通常工程上分別采用基準狀態和標準狀態來定義氣體的狀態，般體積流量要換算到這兩種狀態下的數值來表示。下表給出了基準狀態和標準狀態的定義、對應的符號參見表1所示。實際的氣體狀態與標準狀態和基準狀態之間的換算關系如下：
ASCO電磁閥等效流量特性分析
ASCO電磁閥閥口由于結構復雜，閥口開度無法把握，工程設計中，可以等效成圖5所示的結構。氣孔的進氣壓力保持定時，隨著出氣端壓力的降低，流量Q逐漸增大。但出氣端壓力降到定值時，即使再降壓力，流量也不再增加而趨于飽和。這是由于空氣流速在氣孔后側達到音速，其后的壓力的降低不能影響到進氣端。這種飽和狀態下的流動稱為音速流，反之，不飽和狀態下的流動稱為亞音速流。
