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来源：科电远扬国际贸易发布时间：2021-01-07浏览次数：124次

常见的阀门有闸阀、球阀、蝶阀、针阀等等，它们表面上看起来都是靠控制流通面积来控制流量的，毕竟流量就是随着流通面积的减小而减小的呀。

现在通过一个特殊的“阀门”来理解阀门的原理。这个阀门的喉部面积是用某种柔性壁面来控制的，后部尽量缓慢扩张来避免流动分离。

逐渐减小喉部面积，我们会发现流量与喉部横截面积并不直接相关。面积减小到原来的一半时，流量只减小了一点点。

继续减小喉部面积，当喉部面积很小时（比如低于20%管道面积），流量开始迅速减小，直到关死阀门时，流量减小到零。

这里针对一种情况分析阀门的作用，就是阀门下游经过一段管道后排入大气的情况。这时，管道出口的压力始终等于大气压。至于其它的情况，读者可以自行分析，其中阀门的原理都是一样的。



对于下游压力固定的情况，阀门是靠提高上游的压力使来流减速从而减小流量的。



下图给出了阀门全开和阀门半开时，沿管道的压力分布规律。可以看到，当阀门半开的时候，整个上游的压力都上升了，根据伯努利定理，可知整个上游的流速都变慢了，也就是管道的流量减小了。

因为阀门产生的流动损失才是引起流量减小的原因，所以阀门的喉部面积与流量之间经常没有直接关系。这产生的直接后果就是现实中的阀门线性度一般都比较差，调节的时候感觉不太好用。要想有线性度较好的阀门，不能只考虑喉部面积变化，还应该关心阀门产生的流动损失。

除了一些经验公式之外，设计中通过做实验来迭代也是目前一条必不可少的路。原因是分离损失较难评估，完全依赖经验公式和数值模拟的设计都可能会失败。



常见的阀门调节需求有三种：快开、线性和等百分比。实际应用中没有阀门可以精确满足任何一种，只能是尽量接近。




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