控制阀具备多种流量特性。本指南将探讨最常用的三种特性,分别为快开特性、线性特性和等百分比(对数)特性,同时会说明它们之间的差异,以及如何、为何要根据具体应用场景匹配对应的阀门特性。
控制阀的流量特性
控制阀的流量特性,是指阀门行程从 0 到 100% 变化时,通过阀门的流量与阀门行程之间的关系。其中,固有流量特性为经过阀门的压降恒定时,观察到的流量特性;安装流量特性为压降随流量及系统中其他因素变化的工况下,所获得的流量特性。
控制阀流量特性的设计与选择,目的是在系统运行条件的预期范围内,让控制回路的稳定性保持相对均匀一致。若要建立与系统相匹配的流量特性,需对控制回路开展动态分析。
以线性阀和等百分比阀为例,在特定压降和流量条件下,线性阀的开度可能为 25%,而等百分比阀的开度则可能达到 65%,二者的节流通道面积是相同的。阀门开度的差异由阀芯与阀座的组合结构形状决定,这一组合结构有时也被称为阀门 “阀内件”。
旋转阀(如球阀和蝶阀)各有一条基础特性曲线,通过改变球体或蝶板的细节设计,可以对该曲线进行调整。
截止阀可装配不同形状的阀塞,每种阀塞对应一种固有流量 - 开度特性。
常用的三种阀塞类型通常分为:
- 快开型:对应快开流量特性,适配快速通断类工况
- 线性型:对应线性流量特性,适配流量均匀调节类工况
- 等百分比型:对应等百分比流量特性,适配压降波动类工况

各类流量特性的核心差异的可通过流量特性曲线图直观呈现,清晰反映不同行程下的流量变化规律,为阀门特性选择提供直观参考。
快开特性
快开流量特性的特点为:在阀门行程较小时,流量能实现近似线性关系的最大幅度变化;继续增大阀门行程,流量的变化幅度会急剧减小;当阀芯接近全开位置时,流量的变化量趋近于零。采用此类阀塞的阀门有时也被称为具有 “开关特性”。
快开功能主要用于开 / 关工况,也可适用于许多通常指定采用线性阀芯的场合。
线性特性
线性特性阀芯经过特殊设计,在恒定压差条件下,流量与阀门开度成正比。可在流量系数(Cv)相对额定行程的直角坐标图中以一条直线表示,因此行程的等量增加,会带来流量系数(Cv)的等量增加。
线性阀芯通常用于液位控制和一些需要恒定增益的流量控制场合
等百分比特性(又称对数特性)
等百分比流量特性的特点为:阀门行程等量增加时,流量会产生等比例的百分比变化,其流量变化量始终与阀芯、阀板或球体位置变化前的瞬时流量成比例。理想状态下,额定行程的等量增加,会使流量系数(Cv)产生相对于当前 Cv 值的等百分比变化。
具备等百分比流量特性的阀门,主要适用于压力控制工况,以及大部分压降由系统本身吸收、仅小部分由控制阀承担的其他工况;对于压降预期存在大幅波动的工况,也可考虑选用该特性的阀门。

