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由于上游和下游壓力的差別,物流通過(guò)閥門(mén)流動(dòng),它叫做壓力降(△P)或壓差。如果管線(xiàn)尺寸在閥門(mén)上游和閥門(mén)下游兩者是相同的且速度是恒定的,閥門(mén)必須經(jīng)過(guò)摩擦損失而降低流體壓力從而產(chǎn)生流動(dòng)。
沃茨閥門(mén)摩擦損失的一部分起因于流體和閥門(mén)壁的摩擦。但是此摩擦很小,對(duì)于適當(dāng)?shù)牧黧w不能產(chǎn)生足夠的壓力降。使閥門(mén)產(chǎn)生明顯的壓力損失的更有效的方法是通過(guò)閥體內(nèi)的節(jié)流。
因?yàn)樵S多閥門(mén)設(shè)計(jì)成允許閥門(mén)一部分比管線(xiàn)更為狹窄,它能很容易地在流體層中提供節(jié)流。
因?yàn)槭睾愣?,?dāng)流體接近閥門(mén)時(shí),為了使全部流體通過(guò)閥門(mén),它的速度要增加。反之,相應(yīng)產(chǎn)生壓力下降*高流速和*低壓力發(fā)生在*狹窄縮頸處的下游,它叫做收縮斷面。
在收縮斷面物流流速是*大的速度時(shí),物流層的流動(dòng)面積則是其*小值。在收縮斷面之后,物流變慢和壓力再次升高,但未達(dá)到原始上游壓力值。
上游壓力與下游壓力之間的差值是物流通過(guò)閥門(mén)時(shí)由摩擦損失造成的,它叫做壓力降。收縮斷面的壓力和下游壓力閥門(mén)的流率可通過(guò)減少下游壓力而增加。對(duì)于液體操作,物流可被下落到低于物流蒸汽壓的壓力降所限制,它將產(chǎn)生內(nèi)向爆炸氣泡和氣體的氣阱(分別叫做氣穴或閃蒸)。
當(dāng)液體物流已被混有氣泡或氣阱的流體本身所飽合時(shí),發(fā)生物流堵塞,且通過(guò)降低下流壓力也不能再增加。
換言之,液體中氣體的形成擠滿(mǎn)了收縮斷面而限制了能夠通過(guò)閥門(mén)的流量。對(duì)于氣體,當(dāng)流速接近聲速,也可能發(fā)生物流堵塞,且盡管下游壓力已減少但閥門(mén)也不能增加流量。
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