簡(jiǎn)而言之,減壓閥的工作原理是節流。當氣體流經閥門(mén)和(hé)閥座之間的間(jiān)隙時,産生壓降,達到減壓的目的。減壓的原理(lǐ)可以從以下(xià)兩個(gè)方面(miàn)來描述:
1.閥門與(yǔ)閥座之間的間隙面積相對較小,氣體流經的速度相對較快(kuài)。這是基于連續方程(根據質量守恒定律(lǜ):氣體通過流量管任(rèn)意截面的質量流量相等):
11A1=22A2
——氣體(tǐ)密度
氣體流速
流管的橫截面
在氣動裝置中,氣體的流速一(yī)般較(jiào)低,遠小于音速(340米(mǐ)/秒),壓縮後一般認(rèn)為是不可壓縮的流體。即1=2。
那麼當a1 > a2, 2 > 1時,V1A1=V2A2。
結論:流量管橫截面越小,氣體流速(sù)越高。
在自然界中,我們看到山谷中或城市高層建築之間的風速遠遠高于平(píng)地上的風速(或通過氣流)
根(gēn)據伯努利方程:
P/ g z 2/2g=常數
Z—流體中任意點的位置和高度
此(cǐ)時的壓力
——流體密度
-流(liú)體在該點的流速
重力加速度
把上面的公式改成(chéng)p g z 2/2=常數
P—流體的壓力能(néng)
g z-流體勢能(néng)
2/2—流體動能
這也叫能量守恒方程。
對(duì)于相同的流體:
P1+g Z1+12/2=P2+g z2+22/2
在減壓(yā)閥中,由于行程短,忽略摩擦阻力和位置高(gāo)度的影響,有:
P1+12/2=P2+22/2
結論:氣(qì)體在高速時有低壓,在低速時有高壓。
當氣體流過(guò)閥門和閥座之間的間隙時,流(liú)速增加,相應的壓力降低。
2.當氣(qì)體流過突然增(zēng)大或減小的(de)橫(héng)截面、彎頭、障礙物或(huò)閥(fá)門時,能量損失是(shì)由速度和方向的(de)變化引起的流體顆粒的沖擊和(hé)渦流造成的。因為這個區域是不穩定的,除了區域粒子碰撞摩擦所消耗(hào)的能量之外,新的(de)粒子不斷進入這個區域,粒子(zǐ)在流動過程中不斷被帶走,在這個質量交換過程(chéng)中也會發生碰撞摩擦,消(xiāo)耗能量(liàng)。流動狀(zhuàng)态複雜,有湍流(liú)和渦(wō)流,很(hěn)難進行理論(lùn)計算。一般各種系(xì)數都(dōu)是通過實驗(yàn)測得的。綜(zōng)上所述,我們基本可以理解減壓閥的(de)減壓原理。