簡(jiǎn)而言之,減壓閥的工作原理(lǐ)是節流(liú)。當氣體流經閥(fá)門(mén)和閥座之間的間隙時,産生壓降,達到減壓的目的。減壓的(de)原理可以從(cóng)以下兩個方面來描述:
1.閥門與閥座之間的間隙面積相對較小,氣體流(liú)經的速度相對較快。這是基(jī)于連續方程(根據質量(liàng)守(shǒu)恒定律:氣體通過流量管任(rèn)意截面(miàn)的質量流量相等):
11A1=22A2
——氣體密度
氣體(tǐ)流速
流管的橫截面(miàn)
在氣動裝置中,氣體的流速一(yī)般較低,遠小于(yú)音速(340米/秒),壓縮後一般認(rèn)為是不可壓縮的流體。即1=2。
那(nà)麼當a1 > a2, 2 > 1時(shí),V1A1=V2A2。
結論:流量管橫(héng)截面越小,氣體流速(sù)越高。
在自然界中,我們看到山谷(gǔ)中(zhōng)或城市高層建(jiàn)築之間的風速遠遠高于平地上的風速(或通過氣流)
根據伯努利(lì)方程:
P/ g z 2/2g=常數
Z—流體中任意點(diǎn)的位置和高度(dù)
此時(shí)的壓力
——流體密度
-流(liú)體在該點的流(liú)速
重力加(jiā)速度(dù)
把上面的公式改成p g z 2/2=常數
P—流體的壓力能
g z-流體勢能
2/2—流體動能
這也叫能(néng)量守恒方程(chéng)。
對(duì)于相同的流體:
P1+g Z1+12/2=P2+g z2+22/2
在減壓閥中,由于行程短,忽略摩擦阻力和(hé)位置高度的影響,有:
P1+12/2=P2+22/2
結論:氣體在高速時有低壓,在低速時有高壓。
當氣體流過閥門和閥座之間的間隙(xì)時,流速增加,相應的壓力降低。
2.當氣(qì)體流過(guò)突(tū)然增大或減小的橫截面(miàn)、彎頭、障礙物或閥(fá)門(mén)時,能量損失是由速度和方向的變(biàn)化引起的流體顆粒的沖擊和渦(wō)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的能量之外,新的(de)粒子不斷進入這個區域,粒子在流動過程中不斷被帶走,在這個質量交換過程中也會發生碰撞摩擦,消(xiāo)耗能量。流動狀(zhuàng)态複雜,有湍流(liú)和渦(wō)流,很難進行理論計算。一般各種系(xì)數都是通過實驗(yàn)測得的。綜上所述,我們基本可以(yǐ)理解減壓閥的減壓原理。