簡而言之,減壓閥的工作原理是節流。當氣體流經閥門(Men)和閥座之(Zhi)間的間隙時,産(Chan)生壓降,達(Da)到減[Jian]壓的目的[De]。減壓(Ya)的原理(Li)可以從以下兩個方面來描述:
1.閥門與[Yu]閥座之間的間隙面積[Ji]相對較小,氣體(Ti)流(Liu)經的(De)速度(Du)相對較快。這是基于連續方程[Cheng](根據質量守恒定律:氣體通過流量管任(Ren)意截[Jie]面(Mian)的質量流量相等):
11A1=22A2
——氣體(Ti)密度
氣體流(Liu)速
流管的橫截面[Mian]
在氣動裝置中,氣體[Ti]的流速一般較低,遠小于音速(340米/秒),壓縮(Suo)後一般認為是不可壓(Ya)縮的[De]流體。即1=2。
那麼當a1 > a2, 2 > 1時[Shi],V1A1=V2A2。
結論:流量管橫(Heng)截面越小,氣體流速(Su)越高(Gao)。
在自然界中,我[Wo]們看到山谷中或城市(Shi)高層建築之(Zhi)間的風速遠遠(Yuan)高于平地[Di]上的風速(或通過氣(Qi)流)
根[Gen]據伯努利方程:
P/ g z 2/2g=常(Chang)數
Z—流體[Ti]中任意點的位置和高度
此時的壓力
——流體密(Mi)度
-流體在該點的流速
重力加[Jia]速度
把上面的公式改成p g z 2/2=常數
P—流體[Ti]的(De)壓(Ya)力能
g z-流體勢能
2/2—流體動[Dong]能
這也叫能(Neng)量守恒方程[Cheng]。
對于相同的流體:
P1+g Z1+12/2=P2+g z2+22/2
在減壓閥[Fa]中,由于行程(Cheng)短,忽略摩(Mo)擦阻力和位置高(Gao)度的影(Ying)響,有:
P1+12/2=P2+22/2
結論:氣(Qi)體在高速時有低壓,在低速時有高壓(Ya)。
當氣體流過閥門和閥座之間的間隙時,流(Liu)速增加,相應的壓力[Li]降低。
2.當氣體[Ti]流過突然增[Zeng]大(Da)或減小的橫(Heng)截面、彎頭[Tou]、障礙物或閥(Fa)門時,能(Neng)量損[Sun]失是(Shi)由速度和方向的變(Bian)化引起的流體[Ti]顆粒的沖擊和渦[Wo]流造成(Cheng)的。因為這[Zhe]個區域是不穩定的,除了區域粒子碰撞摩擦所消[Xiao]耗的能量之外,新的(De)粒子不斷進入這個區域,粒子[Zi]在流[Liu]動過程中不斷被帶走,在(Zai)這個質[Zhi]量(Liang)交換過程中也會[Hui]發生碰撞摩擦,消耗能量。流動狀[Zhuang]态[Tai]複雜,有湍流和渦流,很難進行理(Li)論計算。一[Yi]般各種系數都[Dou]是通過實驗(Yan)測[Ce]得的。綜上所述[Shu],我們基本可以[Yi]理解減壓閥的(De)減壓原理。