Cv计算公式

流量系数计算

流量系数计算介绍

Cv3

流量系数（Cv/Kv）是表征流体通过阀门或管道元件时流通能力的重要参数，根据流体状态（液体 / 气体）及工况条件有不同计算模型。

一、基础计算

（一）液体流量系数 Cv 计算

1. 变量定义

Cv:流量系数Q:流量(gpm)SG:液体比重P1:上游压力（psia）P2:下游压力（psia）ΔP:压力降(P1−P2)\begin{align*} &C_{v} &:& 流量系数\\ &Q &:& 流量 \left(\mathrm{gpm}\right) \\ &SG &:& 液体比重\\ &P_{1} &:& 上游压力（\mathrm{psia}）\\ &P_{2} &:& 下游压力（\mathrm{psia}）\\ &\Delta P &:& 压力降 \left(P_{1}-P_{2}\right) \end{align*}

2. 计算公式1

Cv=QSGΔPC_v = Q\sqrt{\frac{SG}{\Delta P}}

（二）气体流量系数 Cv 计算

1. 变量定义

Cv:流量系数Qg:气体流量(SCFM)SGg:气体比重P1:上游压力（psia）P2:下游压力（psia）ΔP:压力降(P1−P2)T:温度（开尔文K）\begin{align} &C_{v} &:& 流量系数\\ &Q_{g} &:& 气体流量 \left(\mathrm{SCFM}\right) \\ &SG_{g} &:& 气体比重\\ &P_{1} &:& 上游压力（\mathrm{psia}）\\ &P_{2} &:& 下游压力（\mathrm{psia}）\\ &\Delta P &:& 压力降 \left(P_{1}-P_{2}\right) \\ &T &:& 温度（开尔文 K） \end{align}

2. 分工况计算公式

Cv={Qg125.6×SGgTΔP×P2当 P2>P12Qg62.8×P1×SGgT当 P2≤P12C_v = \begin{cases} \dfrac{Q_g}{125.6} \times \sqrt{\dfrac{SG_g T}{\Delta P \times P_2}} & \text{当 } P_2 > \dfrac{P_1}{2} \\[2ex] \dfrac{Q_g}{62.8 \times P_1} \times \sqrt{SG_g T} & \text{当 } P_2 \leq \dfrac{P_1}{2} \end{cases}

二、修正计算2

（一）液体 Kv 修正计算

1. 变量定义

Kv:流量系数Q:液体流量(m3/h)SG:液体比重P1:上游压力（bar）P2:下游压力（bar）Pc:液体临界压力（bar）Pv:蒸气临界压力（bar）ΔP:压力降(P1−P2)ΔPc:阻塞压力降FL:压力恢复系数\begin{align} &K_{v} &:& 流量系数\\ &Q &:& 液体流量 \left(m^{3} / h\right) \\ &S G &:& 液体比重\\ &P_{1} &:& 上游压力（bar）\\ &P_{2} &:& 下游压力（bar）\\ &P_{c} &:& 液体临界压力（bar）\\ &P_{v} &:& 蒸气临界压力（bar）\\ &\Delta P &:& 压力降 \left(P_{1}-P_{2}\right) \\ &\Delta P_{c} &:& 阻塞压力降\\ &F_{L} &:& 压力恢复系数 \end{align}

2. 阻塞压力降计算

ΔPc={FL2(P1–P2)当 Pv<0.5P1FL2[P1−(0.96−0.28P1Pc)Pv]当 Pv≥0.5P1\Delta P_c = \begin{cases} F_L^2 (P_1 – P_2) & \text{当 } P_v < 0.5P_1 \\ F_L^2 \left[ P_1 – \left(0.96 – 0.28\sqrt{\dfrac{P_1}{P_c}} \right) P_v \right] & \text{当 } P_v \ge 0.5P_1 \end{cases}

3. 修正后 Kv 计算

Kv={QSGΔP当 ΔP<ΔPc（一般流动）QSGΔPc当 ΔP≥ΔPc（阻塞流动）K_v = \begin{cases} Q\sqrt{\dfrac{SG}{\Delta P}} & \text{当 } \Delta P < \Delta P_c \text{（一般流动）}\\ Q\sqrt{\dfrac{SG}{\Delta P_c}} & \text{当 } \Delta P \ge \Delta P_c \text{（阻塞流动）} \end{cases}

（二）气体 Kv 修正计算

1. 变量定义

Kv:流量系数QN:气体流量(Nm3/h)SGN:气体重度(kg/Nm3)P1:上游压力（bar）P2:下游压力（bar）ΔP:压力降(P1−P2)T:温度（开尔文K）FL:压力恢复系数\begin{align} &K_{v} &:& 流量系数\\ &Q_{N} &:& 气体流量 \left(N\mathrm{m}^{3} / \mathrm{h}\right) \\ &SG_{N} &:& 气体重度 \left(\mathrm{kg}/N\mathrm{m}^{3}\right)\\ &P_{1} &:& 上游压力（bar）\\ &P_{2} &:& 下游压力（bar）\\ &\Delta P &:& 压力降 \left(P_{1}-P_{2}\right) \\ &T &:& 温度（开尔文 K）\\ &F_{L} &:& 压力恢复系数 \end{align}

2. 阻塞压力降计算

ΔPc={FL2(P1–P2)当 Pv<0.5P1FL2[P1−(0.96−0.28P1Pc)Pv]当 Pv≥0.5P1\Delta P_c = \begin{cases} F_L^2 (P_1 – P_2) & \text{当 } P_v < 0.5P_1 \\ F_L^2 \left[ P_1 – \left(0.96 – 0.28\sqrt{\dfrac{P_1}{P_c}} \right) P_v \right] & \text{当 } P_v \ge 0.5P_1 \end{cases}

3. 分工况计算公式

Kv={QSGΔP当 ΔP<ΔPc（一般流动）QSGΔPc当 ΔP≥ΔPc（阻塞流动）K_v = \begin{cases} Q\sqrt{\dfrac{SG}{\Delta P}} & \text{当 } \Delta P < \Delta P_c \text{（一般流动）}\\ Q\sqrt{\dfrac{SG}{\Delta P_c}} & \text{当 } \Delta P \ge \Delta P_c \text{（阻塞流动）} \end{cases}

（三）Cv 与 Kv 转换关系

Cv=1.156KvC_v = 1.156K_v

  1. 适用于不可压缩液体且未发生气蚀或阻塞的工况。 ↩︎
  2. 本文中修正计算公式为工程简化近似公式，仅适用于常规工况下选型估算，不作为精准工艺计算及压力安全校核的唯一依据。 ↩︎

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