化工閥門(mén)雷諾數Re計算 化工閥門(mén)雷諾數 什么是雷諾數Re 化工閥門(mén)流量計算 化工閥門(mén)選型

之前介紹JIS日標不銹鋼截止閥標準，現在介紹化工閥門(mén)雷諾數Re計算雷諾數
    根據上面雷諾實(shí)驗的結果，初看起來(lái)，似乎利用臨界速度作為判別層流或紊（湍）流的準則將是非常簡(jiǎn)單的，但是這種簡(jiǎn)單的判別準則在實(shí)用上好處不大．因為臨界速度本身并不是一個(gè)獨立不變的量．它是與流體的性質(zhì)以及過(guò)流斷面的幾何形狀等因素有關(guān)的．對于不同的流體或者不同大小的管道就會(huì )有不同的臨界速度。如果我們用臨界速度來(lái)作為判別流態(tài)的準則，那么我們對每一具體流動(dòng)都需要用試驗的辦法來(lái)確定其臨界速度。很顯然，這樣做不僅麻煩而且常常是很團難的，為此只好另想辦法了。
    根據實(shí)驗研究的結果，臨界速度主要與流體的黏性以及過(guò)流斷面的幾何形狀有關(guān)。它與流體的運動(dòng)黏性系數v（v的單位：cm2 js）成正比，即：
    如果流體的黏性大，則當流體流動(dòng)時(shí)，其摩擦阻力也大．因此流體質(zhì)點(diǎn)的運動(dòng)更加混亂，也就是說(shuō)它的臨界速度要增大，此外，對于幾何形狀相似的過(guò)流斷面而言，臨界速度與*動(dòng)每一平均速度都相應于一個(gè)無(wú)因次的雷諾數。

化工閥門(mén)雷諾數Re計算實(shí)驗操作

1、關(guān)閉流量調節閥門(mén)，啟動(dòng)水泵；

2、調整閥門(mén)V1～V5開(kāi)關(guān)，確定測量管路；

3、打開(kāi)對應引壓管切換閥門(mén)和壓差傳感器閥門(mén)，進(jìn)行主管路、測壓管路排氣；

4、排氣結束，關(guān)閉傳感器閥門(mén)，檢查其數值回零，否則繼續排氣；

5、確定量程，布點(diǎn)，改變水流量測多組數據；3-1

6、所有參數在儀表柜集中顯示，水流量/m?h，壓降/kPa，溫度/℃；

7、層流實(shí)驗水流量由量筒和秒表測出；

8、測完所有數據，停泵，開(kāi)傳感器排氣閥，關(guān)閉切換閥門(mén)；

9、檢查數據，整理好儀器設備，實(shí)驗結束。
    由上面這三個(gè)關(guān)系式，我們可以清楚的看出，對于流動(dòng)平均流速u(mài)，與其臨界速度。之間的比較，可以*用相應于這些速度的雷諾數之間的比較來(lái)代替。而且特別有意義的是，由于雷諾數是綜合的概括了影響流體流動(dòng)狀態(tài)的各種因素。因此．對于流過(guò)斷面幾何相似的流動(dòng)而言，不管過(guò)流斷面的尺寸大小如何，也不管液體的性質(zhì)如何，在實(shí)用上可以認為其臨界雷諾數R島及Re'。值始終保持為一常數。因為當管徑d增大，其v必然減小，因而在Re.表達式的分子中，一項增大，另一項減?。詫e.的值影響不大；另外，當流體的運動(dòng)黏性系數”增大．則“也增大，在Re．的表達式中．分子、分母同時(shí)增大，所以對Re。的值也不會(huì )影響。
    根據前面的討論．既然流體平均速度與臨界速度之間的比較，可以用相應于這些速度的雷諾數之間的比較來(lái)代替。而且，對于過(guò)流斷面幾何相似的流動(dòng)而言，其臨界雷諾數都是不變的。因此我們就沒(méi)有必要根據前面所討論的那樣．利用速度與臨界速度之間的比較來(lái)判斷流體流動(dòng)的狀態(tài)，而且可以代之以根據相應于這些速度的雷諾數之間的比較來(lái)判斷流動(dòng)的態(tài)，也即臨界雷諾數成為了我們判別流態(tài)的準則，即化工閥門(mén)是化工管路上控制介質(zhì)流動(dòng)的一種重要附件。閥門(mén)由閥體、啟閉機構、閥蓋三大部分組成，常用閥門(mén)的結構特點(diǎn)及其正確使用注意事項。

一、 化工閥門(mén)的作用
1、啟閉作用——切斷或溝通管內流體的流動(dòng)；
2、調節作用——調節管內流量、流速；
3、節流作用——使流體通過(guò)閥門(mén)后產(chǎn)生很大的壓力降；
4、其他作用——a.自動(dòng)啟閉 b.維持一定壓力 c.阻汽排水。
二、 化工閥門(mén)的種類(lèi)
1、按用途分：上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥截斷閥類(lèi)、調節閥類(lèi)、分流閥類(lèi)、止回閥類(lèi)、安全閥類(lèi)；
2、按作用力分：他動(dòng)作用閥門(mén)、自動(dòng)作用閥門(mén)。
    應該注意對于圓管中的有壓流動(dòng)．其上臨界雷諾數值是*不固定的，它往往取決于進(jìn)行實(shí)驗的情況，同時(shí)．在實(shí)際計算中，Re’。也沒(méi)有多大意義，在兩種流態(tài)都可能存在的情況下．一般都應該按紊（湍）流來(lái)進(jìn)行計算，因為紊（湍）流時(shí)的阻力較層流大，按紊（湍）流計算偏于安全，因此，在實(shí)際計算中應把下臨界雷諾數作為層流與紊（湍）流的分界點(diǎn)，而把過(guò)渡區當作紊（湍）流情況來(lái)處理。即：
    當Re<Re。按層流計算
    Re>Re。按紊（湍）流計算
    zui后}l充說(shuō)明一點(diǎn)，前面是以圓管為對象進(jìn)行討論的，其斷面的大小是用直徑d來(lái)加以表示，實(shí)際土，上面所得出的結論對于流過(guò)斷面為任意形狀的均勻液流來(lái)講都是適用的。同時(shí)對于斷面為任意形狀的液流，其雷諾數的一般形式為：    Re=vl_jy   
    上式與圓管的雷諾數公式基本相同，式中L為表征過(guò)流斷面大小的任意線(xiàn)性長(cháng)度。很顯然，如果我們選用不同的線(xiàn)性長(cháng)度L，那么相應于同一平均速度的雷諾數值也將是不同的。但是，我們必須注意的是．如果我們用兩個(gè)相比較的雷諾數的計算公式中，一定要選用同一個(gè)線(xiàn)性長(cháng)度L（例如，要么都用水力半徑R，要么都用濕周X）。因此，在應用雷諾數時(shí)，經(jīng)常要指明我們所選用的線(xiàn)性長(cháng)度。為此，或者是完整的寫(xiě)出雷諾數的公式，或者在雷諾數的符號旁邊加上附標。指明所選用的線(xiàn)性長(cháng)度．例如Red、Re。等。

1-91何為不可壓縮流體的阻塞流？
    對于不可壓縮流體，控制閥前壓力p．保持一定，逐步降低閥后壓力P2時(shí)，流過(guò)控制閥的流量會(huì )逐漸增加，但當閥后壓力p：降到某一數值后，再進(jìn)一步降低閥后壓力，不能使流量再增大，即流過(guò)控制閥的流量有一個(gè)zui大極限值Q—，稱(chēng)該流量為阻塞流量(chocked flow)。圖1 8是流量與閥兩端壓降的關(guān)系曲線(xiàn)。如果實(shí)際控制閥兩端的壓降大于阻塞流對應的壓降△p。，時(shí)，就不應采用該壓降來(lái)計算流量系數，而應采用阻塞流對應的臨界壓降△p。，計算流量系數。它是發(fā)生阻塞流時(shí)的zui大匪降，即p。，是發(fā)生阻塞流時(shí)的zui小出口壓力。恒定時(shí)Q與／Ap的關(guān)系曲線(xiàn)
    根據伯努力方程，對不可壓縮流體，當流體節流時(shí)，流速增大，壓力降低，zui大流速處具有zui低的壓力。但是，在節流后，流束的截面并沒(méi)有立即擴大，而是繼續縮?。虼?，zui大流速并不在節流處．而是在其下游稱(chēng)為靜縮流處的某處，該處的壓力是Pvc隨流柬截面的擴大，壓力增高，流速降低．但zui終壓力不能恢復到人口壓力聲，，而為p：，即流過(guò)控制閥后壓力得到恢復，但電存在不可恢復的壓力損失：
   調節閥的流量系數Kv，是調節閥的重要參數，它反映調節閥通過(guò)流體的能力，也就是調節閥的容量。根據調節閥流量系數Kv的計算，就可以確定選擇調節閥的口徑。為了正確選擇調節閥的口徑，必須正確計算出調節閥的額定流量系數Kv值。調節閥額定流量系數Kv的定義是：在規定條件下，即閥的兩端壓差為10Pa，流體的密度為lg/cm，額定行程時(shí)流經(jīng)調節閥以m/h或t/h的流量數。 

1． 一般液體的Kv值計算 
a． 非阻塞流 
判別式：△P＜FL（P1－FFPV） 
計算公式：Kv＝10QL 
式中： FL－壓力恢復系數，見(jiàn)附表 
FF－流體臨界壓力比系數，FF＝0.96－0.28 
PV－閥入口溫度下，介質(zhì)的[wiki]飽和蒸汽壓[/wiki]（壓力），kPa 
PC－流體熱力學(xué)臨界壓力（壓力），kPa 
QL－液體流量m/h 
ρ－液體密度g/cm 
P1－閥前壓力（壓力）kPa 
P2－閥后壓力（壓力）kPa 
b． 阻塞流 
判別式：△P≥FL（P1－FFPV） 
計算公式：Kv＝10QL 
式中：各字符含義及單位同前 

2． 氣體的Kv值計算 
a． 一般氣體 
當P2＞0.5P1時(shí) 

當P2≤0.5P1時(shí) 

式中： Qg－標準狀態(tài)下氣體流量Nm/h 
Pm-(P1+P2)/2(P1、P2為壓力)kPa 
△P＝P1－P2 
G －氣體比重（空氣G＝1） 
t －氣體溫度℃ 
b．高壓氣體（PN＞10MPa） 
當P2＞0.5P1時(shí) 

當P2≤0.5P1時(shí) 

式中：Z-氣體壓縮系數，可查GB/T 2624-81《流量測量節流裝置的設計安裝和使用》 
3． 低雷諾數修正（高粘度液體KV值的計算） 
液體粘度過(guò)高或流速過(guò)低時(shí)，由于雷諾數下降，改變了流經(jīng)調節閥流體的流動(dòng)狀態(tài)，在Rev<2300時(shí)流體處于低速層流，這樣按原來(lái)公式計算出的KV值，誤差較大，必須進(jìn)行修正。此時(shí)計算公式應為： 

式中：Φ―粘度修正系數，由Rev查FR－Rev曲線(xiàn)求得；QL－液體流量 m/h 
對于單座閥、套筒閥、角閥等只有一個(gè)流路的閥 

對于雙座閥、蝶閥等具有二個(gè)平行流路的閥 

式中：Kv′―不考慮粘度修正時(shí)計算的流量系 
ν ―流體運動(dòng)粘度mm/s 
FR －Rev關(guān)系曲線(xiàn) 
FR-Rev關(guān)系圖 

4． 水蒸氣的Kv值的計算 
a． 飽和蒸汽 
當P2＞0.5P1時(shí) 

當P2≤0.5P1時(shí) 

式中：G―蒸汽流量kg/h，P1、P2含義及單位同前，K－蒸汽修正系數，部分蒸汽的K值如下：水蒸汽：K＝19.4；氨蒸汽：K＝25；氟里昂11：K＝68.5；甲烷、乙烯蒸汽：K＝37；丙烷、丙烯蒸汽：K＝41.5；丁烷、異丁烷蒸汽：K＝43.5。 
b． 過(guò)熱水蒸汽 
當P2＞0.5P1時(shí) 

當P2≤0.5P1時(shí) 

式中：△t―水蒸汽過(guò)熱度℃，Gs、P1、P2含義及單位同前。 

    式中，d為管道內徑，因為管壁總是要限制流體混亂運動(dòng)的自由的。當流過(guò)斷面越大，這種限制作用就越小，因而流體質(zhì)點(diǎn)的運動(dòng)也就越容易混亂．也即流動(dòng)的臨界速度減小了。
    如果把影響臨界速度的兩個(gè)因素綜合起來(lái)．則可以表示為：化工發(fā)展突飛猛進(jìn),隨著(zhù)化工生產(chǎn)的需要,各種閥門(mén)應運而生。綜觀(guān)當今閥門(mén)市場(chǎng),真是五花八門(mén),各具特點(diǎn),但是許多閥門(mén)都是由一些常用的基本閥門(mén)派生出來(lái)的。例如,柱塞閥白于v和d值對于每一具體流體而言是—個(gè)固定值，因此，根據上面的關(guān)系式．對于這與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥