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Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

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首先，我们需要知道什么是Kv值，然后才知道如何运用它。话不多说，我们先解密一下Kv值的身世。（国内习惯把Kv值称作流通能力，国际上称为流量系数。）

一、流量系数Kv值的来历（没有耐心看推导过程的朋友，直接从公式（6）看起即可）

控制阀和固定节流孔板一样，都是一个局部阻力元件。因此，可以把控制阀的阀口模拟成节流孔板形式。

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

图1

对于不可压缩流体，将图1中的参数代入伯努利方程，可得：

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

化简得：

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

令：

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

再根据流量连续性方程Q=AV，与式(3)联立方程，得：

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

将式（2）带入式（4），可得：

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

式（5）就可以近似认为是控制阀的流量方程。

注意式（1）~（5）中，所有参数含义如下：

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

如果将上述Q、P1、P2、r 采用工程单位，即：Q—m3/ h；P1、P2—100KPa；r——gf/cm3。

于是式（5）可进一步简化为：

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

重头戏来了，我们人为规定用Kv来表示流量Q计算公式中的系数

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

即：

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

好吧，原来流量系数是这么推导来的。

二、给Kv值一个定义

由理论上计算可知，对于不可压缩流体，Kv是Q、压力差△P的函数；而我们又十分清楚，实际的Kv值都是由实验实际测得。

为了能够使用Kv值来反映不同结构、不同通径控制阀的流通能力，我们需要统一一个实验条件，只有在相同实验条件下，测得的Kv值，才能真实反映不同型号控制阀的通流能力。

定义：当控制阀阀口全开，且阀两端压差△P为100KPa，流体重度r为1gf/cm3（常温的水）时，每小时流经控制阀的流量，流量以m3/ h为单位。此时

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

假设有一个控制阀的Kv=25，则表示当阀两端压差为100KPa时，每小时能通过该阀的水流量为25m3。

三、从流量系数的公式和定义可以推出以下结论

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

四、在实际应用中，我们还需要注意以下两个问题

1、流量系数Kv不完全表示为阀的流量Q，唯有在当介质为常温水，即r为1gf/cm3，压差为100KPa时，Kv才为流量Q；同样KV值下，r、△P不同，通过阀的流量也不同。

2、Kv是流量系数，所以是没有单位的。但是许多资料、说明书都错误地带上单位，值得改正。比如，下图2为国外某品牌调压阀的样本，错误的给KV值添加了单位，和右侧流量单位明显相同，太容易引起误解了。大家在阅读此类样本时一定要注意。

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

图2

五、Cv值和Kv值的换算

在国外，流量系数通常以Cv值表示，但其实Cv值与Kv值仅仅是统一实验条件的不同而已，理论计算公式是一样的。

Cv值的定义：当控制阀阀口全开，且阀两端压差△P为1lbf/in2（1磅力每平方英寸即1psi，1lbf/in2=6.895kPa），介质为60°F（15.56℃）时的清水，每分钟流经控制阀的流量，流量以加仑/ min为单位。

Cv值和Kv值的两者间的换算关系为：

Cv=1.167Kv

六、解读控制阀样本中Cv值、Kv值的含义

下图3为某品牌两位两通直动式电磁阀的样本截图，图中红色矩形框中，显示Cv=0.3，说明该阀在两端压差为1lbf/in2，介质为60°F时的清水时，每分钟流经该控制阀的流量为0.3加仑。

也就是说一个3加仑容器，需要10分钟，才能充满。

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

图3

下图4为某品牌调压阀的样本截图，图中红色矩形框中，显示Kv=0.05，说明该阀在两端压差为100KPa，介质为常温水时，每小时流经该控制阀的流量为0.05m3。

也就是说一个10L的容器，需要12分钟，才能充满。

Cv值与流量如何换算（两者定义及其计算公式）

图4

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