关于ASCO电磁阀的流量特性定义及计算
 

　　表述流量特性的两个参数声速流导C和临界压力比系数b，分析阀门流量音速段和亚音速段的特性，提出临界压力比b选择的合理建议，给出了简单、方便的流量计算公式以及阀门截面积的计算方法。
 

　　关键字：临界压力比 流量计算公式 截面积
 

　　1 流量特性的表述
 

　　临界压力比b和声速流导C在ISO6358-2008标准表述为流量特性的两个特性参数。通过它们来计算气体阀门的流量特性曲线，其准确性难以保证。在实际的工程设计中，气体阀门的流量特性非常重要，但目前气体流量特性的计算和测量存在多种方法。这些方法主要的原理都是相同的，但也存在些差异，主要表现在使用的计算公式、单位、符号、测量方法等。这种情况使产品设计师在设计产品时带来极大的不便。本文介绍当前具有比较有代表性的气体阀门流量特性的参数定义、计算公式、测量方法，并给出流量特性参数之间的换算关系，以及阀门截面的计算等。
 

　　1.1 声速流导C
 

　　通过公式(1)可计算声速流导C。通过分析普通电磁阀入口压力和大口开度的关系，从图1和图2中的实验结果可以看出：声速流导C值与气体阀门入口压力和阀门开度呈线性关系，但是同等开度下C值随入口压力的变化程度远小于同等情况下入口力下C值随阀门开度的变化。所以，流量特性参数C主要受阀门开度影响，在开度给定的情况下，C值基本可以确定。
 

　　ASCO电磁阀速流导C与气体阀门入口压力关系
 

　　ASCO电磁阀声速流导C与阀门开度关系
 

　　1.2 临界压力比b
 

　　ASCO电磁阀规定公式(2)计算临界压力比b值。在产品工程设计中，通过公式很难获得准确的值。通过实验的方法，能够获得比较准确的值。具体如下：保持被测气体阀门入口压力及温度为定值，逐步开启流量调节器，以降低被测气体阀门的出口压力，直被测气体阀门的流量不再增大，此时，便是被测气体阀门的临界点。此临界点的压力比便是临界压力比b
 

　　ASCO电磁阀的流量的表述有体积流量和流量两种。通常情况下，体积流量具有直观易懂。所以在工程设计应用中流量都是采用体积流量。根据理想状态方程式，气体的体积和压力、温度相关，对于相同的压缩气体，压力和温度的不同会导致其体积差异很大。因此，在表示气体体积的时候，应该注明该体积对应的压力和温度。
 

　　表1 基准状态和标准状态
 

　　通常工程上分别采用基准状态和标准状态来定义气体的状态，般体积流量要换算到这两种状态下的数值来表示。下表给出了基准状态和标准状态的定义、对应的符号参见表1所示。实际的气体状态与标准状态和基准状态之间的换算关系如下：
 

　　ASCO电磁阀等效流量特性分析
 

　　ASCO电磁阀阀口由于结构复杂，阀口开度无法把握，工程设计中，可以等效成图5所示的结构。气孔的进气压力保持定时，随着出气端压力的降低，流量Q逐渐增大。但出气端压力降到定值时，即使再降压力，流量也不再增加而趋于饱和。这是由于空气流速在气孔后侧达到音速，其后的压力的降低不能影响到进气端。这种饱和状态下的流动称为音速流，反之，不饱和状态下的流动称为亚音速流。