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流體流過閥門時符合什麼原理

發布時間:2021-03-01 15:22:41

1. 工質流經閥門處(狹窄截面處) 為什麼壓力會下降 我自己結合實際想的話應該壓力猛增啊

  1. 對於封閉管道中的理想流體(不會被壓縮,體積不隨溫度變化)流量處處相內等。即任容一兩個截面的流量是相同的;

  2. 單位時間內流過某一段管道的流體的體積,稱為該橫截面的體積流量。

    體積流量=流速×管道截面積/單位時間

    即:同一管道內截面積小的地方流速快,截面積大的地方流速慢;

  3. 管道內流體要流動,需要能量。這種能量分別以 動能、勢能、靜壓能 三種形式表現出來,並且可以相互轉換。在水平管道中由於沒有高度差,所以勢能為零;

  4. 因為流量處處相等,所以在水平管道中的流體所具有的能量,在任一截面上是相等的;

  5. 在管道狹窄處,流體的流速加快,動能增加。但因為總能量不變,增加的動能只能來自於靜壓能的減少。所以工質流經閥門處(狹窄截面處) 壓力會下降

2. 節流截止放空閥的工作原理

1、常閉狀態:閥瓣硬密封付壓在閥座凸台上,形成一道硬質密封,同時嵌回在閥瓣上的軟質密答封與閥座端面緊壓,形成第二道密封,雙質密封結構保證了閥門的零泄漏,再由於閥瓣開設了平衡孔,使閥門在關閉、開啟時,閥瓣受到較小的作用力,也使閥門開啟、關閉時具有較小的力矩。
2、緩壓狀態:閥瓣底端離開閥座密封面時,由於閥瓣底端面接近籠形套開糟處底邊緣,此時閥瓣與籠形套內徑形成一道密封。而沒有直接放空泄壓,從而達到緩和作用。
3、節流狀態:閥瓣底羰離開閥座,進一步開啟,小節流頭處形成一級節流,高速流體經緩壓節流後直接流向小閥瓣,由於閥套窗口邊緣是最終節流面,高壓介質直接沖刷節流通道時,閥瓣底端由於介質向改變產生渦流,緩減了介質地閥瓣的直接沖刷,從而閥座密封也避開了介質的直接沖刷,同時由於閥瓣密封面是錐形的,可以吹掃閥座密封面上的污物及雜質,保護密封面,從而延長閥門的使用壽命。
4、全開狀態:閥瓣處於全開啟狀態時,整個閥門處於全放空狀態,流體在冷門中的阻力較小,縮短了放空時間,提高了閥門的放空效果。

3. 閥門知識原理

閥門是用以控制流體流量、壓力和流向的裝置。被控制的流體可以是液體、氣體、氣液混合體或固液混合體。
閥門通常由閥體、閥蓋、閥座、啟閉件、驅動機構、密封件和緊固件等組成。閥門的控制功能是依靠驅動機構或流體驅使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉運動以改變流道面積的大小來實現的。
閥門的用途很廣泛,它與人們的日常生活有密切的關系,例如自來水管用的水龍頭、液化石油氣灶用的減壓閥都是閥門。閥門也是各種機械設備如內燃機、蒸汽機、壓縮機、泵、氣壓傳動裝置、液壓傳動裝置、車輛、船舶和飛行器中不可缺少的部件。
公元前兩千年前,中國人就在輸水管道上使用了竹管和木塞閥,以後又在灌溉渠道上使用水閘,在冶煉用的風箱上使用板式止回閥,在井鹽開采方面使用竹管和板式止回閥提取鹽水。
隨著冶煉技術和水力機械的發展,在歐洲出現了銅制和鉛制旋塞閥。隨著鍋爐的使用,1681年又出現了杠桿重錘式安全閥。1769年瓦特蒸汽機出現以前,旋塞閥和止回閥一直是最主要的閥門。
蒸汽機的發明使閥門進入了機械工業領域。在瓦特的蒸汽機上除了使用旋塞閥、安全閥和止回閥外,還使用了蝶閥,用以調節流量。隨著蒸汽流量和壓力的增大,使用旋塞閥控制蒸汽機的進汽和排汽已不能滿足需要,於是出現了滑閥。
1840年前後,相繼出現帶螺紋閥桿的截止閥,和帶梯形螺紋閥桿的楔式閘閥,這是閥門發展中的一次重大突破。這兩類閥的出現,不僅滿足了當時各種工業對壓力、溫度不斷提高的要求,而且初步滿足了對流量調節的要求。此後隨著電力工業、石油工業、化學工業和造船工業的發展,各種高中壓閥門得到迅速發展。
第二次世界大戰後,由於聚合材料、潤滑材料、不銹鋼和鈷基硬質合金的發展,古老的旋塞閥和蝶閥獲得了新的應用,球閥和隔膜閥得到迅速發展。截止閥、閘閥和其他閥門品種增加,質量提高。閥門製造業逐漸成為機械工業的一個重要部門。
閥門按使用功能可分為截斷閥、調節閥、止回閥、分流閥、安全閥、多用閥六類。
截斷閥主要用於截斷流體通路,包括截止閥、閘閥、旋塞閥、球閥、蝶閥隔膜閥、夾管閥等;調節閥主要用於調節流體的壓力、流量等,包括調節閥、節流閥、減壓閥和浮球調節閥等;止回閥用於阻止流體的逆向流動;分流閥用於分配流體的通路去向,或將兩相流體分離,包括滑閥、多通閥、疏水閥和排空氣閥等;安全閥主要用於安全保護,防止鍋爐、壓力容器或管道因超壓而破壞;多用閥是具有一種以上功能的閥門,如截止止回閥既能起斷流作用又能起止回作用。
工業管道閥門按公稱壓力又可分為真空閥、低壓閥、中壓閥、高壓閥、超高壓閥;閥門按工作溫度又可分為常溫閥、中溫閥、高溫閥、低溫閥;閥門還可按驅動裝置的類型、與管道的聯接方式和閥體的使用材料等進行分類。閥門可按各種分類方法單獨地或組合地命名,也可按啟閉件的結構特徵或具體用途命名。
閥門的基本參數是工作壓力、工作溫度和口徑。對於大量使用於工業管道的各種閥門,常用公稱壓力和公稱通徑作為基本參數。公稱壓力是指某種材料的閥門,在規定的溫度下,允許承受的最大工作壓力。公稱通徑是指閥體與管子聯接端部的名義內徑。
閥門根據其種類和用途有不同的要求,主要有密封、強度、調節、流通、啟閉等性能。在設計和選用閥門時,除了要考慮基本參數和性能外,還要考慮流體的性能,包括流體的相態(氣體、液體或含固體顆粒)、腐蝕性、粘度、毒性、易燃易爆性,貴重稀有程度和放射性等。
密封性能和強度性能是一切閥門最基本、最重要的性能。閥門的密封分內密封和外密封兩部分。內密封是閥瓣與閥座之間的密封;外密封是閥桿運動部位與閥蓋之間、閥體與閥蓋之間和閥體與管道聯接部位之間的密封。閥門在使用時不僅要求密封性能好,而且必須保證安全。
如果因密封不好而發生泄漏或因強度不夠而使零件破壞,將會造成不同程度的經濟損失,如輸送有毒、易燃易爆或有強腐蝕性流體,還可能導致嚴重的安全事故。為了保證閥門的密封和強度,除了必須遵守有關標准規定合理地進行結構設計、確保工藝質量外,還必須正確地選用材料。
通常,低壓非腐蝕性流體用的閥門使用鑄鐵或鑄銅;高、中壓閥用鑄鋼或鍛鋼;高溫或高壓閥使用合金鋼;用於腐蝕性流體的閥門用不銹鋼、塑料,耐蝕合金(如銅鎳鉬合金、鈦合金和鉛合金等)或用鑄鐵、鑄鋼內襯耐蝕材料製造。
通常,低壓閥的密封面大多使用黃銅或青銅,高、中壓閥大多使用不銹鋼,要求較高的高、中壓閥或高溫閥等使用鈷基硬質合金。聚合材料在閥門中已獲得廣泛應用,如球閥的閥座主要採用聚四氟乙烯塑料,蝶閥的密封圈和隔膜閥的隔膜採用各種橡膠材料。這些材料在可以使用的溫度范圍內具有比金屬更好的密封性。
隨著現代核工業、石油化學工業、電子工業和航天工業的發展,以及流程工藝自動控制和遠距離流體輸送的發展,促進了現代低溫閥、真空閥、核工業用閥和各種調節閥的發展。用於遠距離控制和程序控制的閥門驅動裝置的應用越來越多。
未來閥門的發展將向擴大產品參數,發展節能、省力和自控閥門,改進結構、採用新材料和新工藝,提高閥門的使用壽命,以及發展專用閥門系列等發面發展,如用於液氧、液氫和液化天然氣等的低溫閥、真空閥、核工業用閥、安全閥、調節閥、疏水閥和閥門驅動裝置等。

4. 液體經過節流閥時,經過的橫截面積越小,流速變大,水龍頭相當於節流閥,為什麼橫截面積越小(開度小),

當氣體或液體在管道內流過一個縮孔或一個閥門時,流動受到阻礙,流體在閥門處產生漩渦、碰撞、摩擦。流體要流過閥門,必須克服這些阻力,表現在閥門後的壓力P2比閥門前的壓力P1低得多。這種由於流動遇到局部阻力而造成壓力有較大降落的過程,通常稱為「節流過程」。
實際上,當流體在管路及設備中流動時,也存在流動阻力而使壓力有所降低。但是,它的壓力降低相對較小,並且是逐漸變化的。而節流閥的節流過程壓降較大,並是突然變化的。
在節流過程中,流體既未對外輸出功,又可看成是與外界沒有熱量交換的絕熱過程,根據能量守恆定律,節流前後的流體內部的總能量(焓)應保持不變。但是,組成焓的三部分能量:分子運動的動能、分子相互作用的位能、流動能的每一部分是可能變化的。節流後壓力降低,質量比容積增大,分子之間的距離增加,分子相互作用的位能增大。而流動能一般變化不大,所以,只能靠減小分子運動的動能來轉換成位能。分子的運動速度減慢,體現在溫度降低。
當氣體節流後,由於壓力降低,氣體體積膨脹,分子間的距離增大,分子間的位能增加,相應的動能減小,而分子的動能大小可反映出溫度的高低,所以,一般情況下,氣體節流後溫度總是有所降低。
並不是所有流體節流膨脹後會降溫的。比如氫氣會升溫。
用氣態方程解釋節流過程是不合適的,因為氣態方程的表達中,沒有考慮能量的變化,而溫度的升高與降低,是與物質的能量相關的。
對於大部分氣體,由於節流過程是一個減壓膨脹過程,這時氣體通過膨脹對外作功,體系內能降低,溫度也就下降了。對於分子量非常小的氣體,則不適用此解釋。
對於氣體來說:節流的溫度升高還是降低,跟焦耳湯姆遜系數有關,跟目前的狀態有關(P,V);即氣體節流溫度降低和升高要看節流前氣體狀態。如氫氣和氦氣,節流後溫度增加的。
所以氫氣的泄露危險性比較高的原因也是因為這樣。因為氫氣節流溫度升高產生火焰或者爆炸。
氣體流過節流閥前後,氣體的壓力、溫度、流速、密度是怎樣變化的。眾所周知,節流後流體壓力必定降低,但溫度、流速以及密度估計很少有人關心,首先說溫度,根據熱力學原理,壓縮放熱,膨脹吸熱,也就是流體壓力增高其本身的溫度也要升高,要向外釋放熱量,壓力降低,本身溫度降低,要吸收外界熱量,對於氣體尤為明顯,因此節流後,氣體的溫度會降低,對於常溫下的氣體,經過較大程度的節流後,壓降大則溫度降低的多,現場常會發現節流後的氣體管線有結霜現象,就是這個道理。再說流速的變化情況,對於液體,因可以忽略其壓力變化對體積造成的影響,流量一定的情況下,流速是與管徑,也就是流道面積決定的,如果節流閥前後管徑相同,則流體流速應該不變,對於氣體則不然,由於氣體的壓力變小、體積必然增大也就是在此壓力下的相對流量要增大(實際流量肯定是不變的),因此其節流後的流速增大,在節流後壓力下的體積增大,密度必然減小,這就是氣體流經節流閥前後參數的變化,即:壓力降低、溫度降低、流速增大、密度減小。

5. 閥門的工作原理

閥門是用來開閉管路、控制流向、調節和控制輸送介質的參數(溫度、壓力和流量)的管路附件。它是管路流體輸送系統中控制部件,用來改變通路斷面和介質流動方向,具有導流、截止、節流、止回、分流或溢流卸壓等功能。

閥門的工作原理並不是完全相同的,例如:

球閥的工作原理:是靠旋轉閥戀來使閥門暢通或閉塞。

旋塞閥工作原理:是依靠旋塞體繞閥體中心線旋轉, 以達到開啟與關閉的目的。它的作用是切斷、分田和改變介質流向。

止回閥工作原理:是依靠流體本身的力量自動啟閉的閥門,它的作用是 阻止介質倒流。

總之,閥門可用於控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液態金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。閥門根據材質還分為鑄鐵閥門,鑄鋼閥門,不銹鋼閥門(201、304、316等),鉻鉬鋼閥門,鉻鉬釩鋼閥門,雙相鋼閥門,塑料閥門,非標訂制閥門等。

閥門是在流體系統中,用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置,是使配管和設備內的介質(液體、氣體、粉末)流動或停止並能控制其流量的裝置。

閥門的控制可採用多種傳動方式, 如手動、電動、液動、氣動、渦輪、電磁動、電磁液動、電液動、氣液動、正齒輪、傘齒輪驅動等;可以在壓力、溫度或其它形式感測信號的作用下, 按預定的要求動作,或者不依賴感測信號而進行簡單的開啟或關閉,閥門依靠驅動或自動機構使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉運動, 從而改變其流道面積的大小以實現其控制功能。

6. 流體流過閥門,前後管徑未變化,是否還滿足連續性方程。如果滿足,那前後流量就沒有發生變化了想不通

質量守恆是一定滿足的。
如果關小閥門,閥門出水變小了,同時閥門後的管道專內的流量也變小了。閥門屬後的管道內並不是提供一個固定不變的流量,而是隨著閥門開度的變化而實時變化的。
關小閥門時,這條管路的阻力增大了,水源供水壓力不變的話,流經這條管路的流量就會減小,這是閥門的作用原理。

7. 通過閥門後的流體能用伯努利原理嗎為什麼能減壓

閥門流量,流通口徑和面積減小,流速是不會增快的。管道內部的流體流速與壓力有關,通過節流,面積越小,壓力也就越小,流速流量隨之減少。

8. 用流體力學解釋一下閥門的作用

任何結論都是有條件的。「液流流經不同斷面的流量是相等的,有V1*A1=A2*V2的關系專」,它的前提條件是流道屬沒有分叉,除管道的起端和未端外,沒有流量從流道分出,也沒有流量注入流道。譬如,大小直徑不同的管道串聯,同一股水流從大小管道流過,就有V1*A1=A2*V2。
「閥門將液流斷面面積減少,那麼在此斷面的流速增大,流量應該不變的。」這就不對了。誠然,閥門是將液流斷面面積A減少了,該處的液流流速V也將加大些,流量Q=V*A,右邊的兩個因數一個減小,一個增大,你怎能判定流量是增大了呢?事實上流速的增大彌補不了斷面面積的減小的影響,流量是要減小的。關小閥門的開度實際上增大了管道的總阻力,在管道首未兩端水頭差H不變的前提下,管道的流量是要減小的。設管道的長度為L,管內徑為d,沿程阻力系數為λ ,管過流面積為A,閥門處的局部阻力系數為ζ,用連續方程和伯努利能量方程可以推出管道的流量Q:
Q=μA√(2gH),式中流量系數 μ = 1/√(1+λ/d+ζ)
閥門開度減小,局部阻力系數為ζ增大,管道的流量系數μ 減小,流量Q當然也就減小了。(但閥門處的流速是有可能比原先大)

9. 三通閥的原理

三通閥閥體有三個口,一進兩出,(左進,右和下出)和普通閥門不同的是底部有專一出口,當內部閥屬芯在不同位置時,出口不同,如閥芯在下部時,左右相通,如閥芯在上部時,右出口被堵住,左和下口通。因為左口和右口不在一條水平線上。當高加緊急解列時,閥門關閉,給水走旁路。

三通閥按流體作用方式分為合流閥和分流閥,合流閥有兩個入口,合流後從一個出口流出。分流閥有一個流體入口,經分流後由兩個流體出口流出。

(9)流體流過閥門時符合什麼原理擴展閱讀:

三通閥門與普通閥門外觀上最明顯的差別,就是多一個流道口。

三通閥門主要用於改變介質流向,所以它除了進口A、出口B、還有換向口C,普通閥門是不具備改變介質流向功能。其工作過程 ,閥門打開介質從A進入閥門,經B流出閥門,當旁路需要介質流入時,執行機構轉90°,閥芯換向,介質A進C出,當管線不需要介質流入時,執行機構再轉90°,閥門關閉截斷介質。

10. 某液體在直管中連續穩定的流過,若管道中有一半開閥門,則閥門前後兩截面處流量不變,能量減少。。。。。

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流體在經過閥門時,會發生流向的改變;產生旋渦(局部流體倒流,再被迫回頭)。這些運動都需要消耗能量(能量減少)。

流體在經過閥門時消耗能量的現象,可稱為(閥門)阻力。

一方面,因為閥門前後兩截面處流量不變(質量和速度一樣,即動能一樣),所以消耗的能量可以以壓強能的減少表現出來(經過閥門後壓力降低);

另一方面,消耗的能量也包括了動能,即閥門可以控制管道中流體的流速。(閥門前後兩截面處流量同時變化);

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