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Die Durchflusskoeffizienten von Regelventilen in verschiedenen Einheitensystemen (Cv, Kv und C) beziehen sich alle auf das Wasservolumen, das ein vollständig geöffnetes Regelventil pro Zeiteinheit bei einem festen Druckunterschied durchlassen kann. Die Beziehungen zwischen Cv, Kv und C sind Cv = 1,156 Kv und Cv = 1,167 C. In diesem Artikel werden die Definitionen, Einheiten, Umrechnungen und detaillierten Ableitungsprozesse dieser drei Koeffizienten erläutert.
1.Definition des Strömungskoeffizienten
Die Durchflusskapazität eines Steuerventils bezieht sich auf das Flüssigkeitsvolumen, das pro Zeiteinheit bei einer bestimmten Temperatur und einer Einheitsdruckdifferenz über dem Ventil durch das Ventil fließt. Es wird in verschiedenen Einheitensystemen unterschiedlich ausgedrückt.
① Definition des Durchflusskoeffizienten C
Wenn bei einem bestimmten Hub Wasser mit einer Temperatur von 5–40 °C durch das Steuerventil fließt und eine Druckdifferenz von 1 kgf/cm² über das Ventil herrscht, entspricht das Volumen (ausgedrückt in m³) dem Durchfluss pro Stunde.
C ist das allgemeine Symbol für den Durchflusskoeffizienten, das in China seit langem weit verbreitet ist und früher als Durchflusskapazität C bezeichnet wurde.
② Definition des Durchflusskoeffizienten Kv
Wenn bei einem bestimmten Hub Wasser mit einer Temperatur von 5–40 °C durch das Steuerventil fließt und eine Druckdifferenz von 102 kPa über das Ventil herrscht, entspricht das Volumen (ausgedrückt in m³) dem Durchfluss pro Stunde.
Kv ist der Durchflusskoeffizient im Internationalen Einheitensystem (SI).
③ Definition des Durchflusskoeffizienten Cv
Wenn bei einem bestimmten Hub Wasser mit einer Temperatur von 60 °F mit einer Druckdifferenz von 1 psi (1 lb/in²) über das Ventil durch das Steuerventil fließt, ist das Volumen (ausgedrückt in US-Gallonen), das pro Minute durchfließt.
Cv ist der Durchflusskoeffizient im imperialen System.
2.Herleitung von Formeln für verschiedene Einheitensysteme
①Formel und Einheiten der Durchflusskapazität C (konventionelles chinesisches Einheitensystem)
Wenn γ/γ₀ = 1, Q = 1 m³/h und ΔP = 1 kgf/cm² und C als 1 definiert ist, dann ist N = 1.
Die Formel und Einheiten der Durchflusskapazität C lauten wie folgt:
In der Formel ist C die Durchflusskapazität; Q ist in m³/h; γ/γ₀ ist das spezifische Gewicht; ΔP ist in kgf/cm².
② Berechnungsformel und Einheiten des Durchflusskoeffizienten Cv
Wenn ρ/ρ₀ = 1, Q = 1 US gal/min und ΔP = 1 lb/in² und Cv als 1 definiert ist, dann ist N = 1.
Die Formel und Einheiten des Durchflusskoeffizienten Cv lauten wie folgt:
Wobei: Cv = Durchflusskoeffizient; Q ist in US-gal/min; ρ/ρ₀ = relative Dichte; ΔP ist in lb/in².
③ Berechnungsformel und Einheiten des Durchflusskoeffizienten Kv
Wenn ρ/ρ₀ = 1, Q = 1 m³/h und ΔP = 100 kPa, wenn Kv = 1, dann N = 0,1.
Die Formel und Einheiten des Durchflusskoeffizienten Kv lauten wie folgt:
Wobei: Kv = Durchflusskoeffizient; Q ist in m³/h; ρ/ρ₀ = relative Dichte; ΔP ist in kPa.
3. Umrechnung zwischen Durchflusskapazität C, Durchflusskoeffizient Kv und Durchflusskoeffizient Cv
① Beziehung zwischen Durchflusskoeffizient Cv und Durchflusskapazität C
Aus der Formel 
:
Q ist in US-gal/min; ρ/ρ₀ ist die relative Dichte; ΔP ist in lb/in².
Wenn C = 1, Q = 1 m³/h, γ/γ₀ = 1 (d. h. ρ/ρ₀ = 1) und ΔP = 1 kgf/cm², ergibt das Einsetzen der Bedingung C = 1 in die Berechnungsformel für Cv:
Aus dem Berechnungsergebnis:
C = 1 entspricht Cv = 1,167, d. h. Cv = 1,167C.
② Umrechnung zwischen Cv und Kv
Wenn Kv = 1, Q = 1 m³/h, ρ/ρ₀ = 1 und ΔP = 100 kPa, ergibt sich durch Einsetzen dieser Werte in die Berechnungsformel für Cv und Durchführen einer Einheitenumrechnung:
Das heißt, Kv = 1 entspricht Cv = 1,156, d. h. Cv = 1,156 Kv.
Da in einigen Referenzen und Katalogen der Ableitungsprozess für die Durchflusskapazität C, den Durchflusskoeffizienten Kv und den Durchflusskoeffizienten Cv des Steuerventils fehlt, kommt es bei der Anwendung häufig zu Verwirrung.
Wir klären C, Kv, Cv im Hinblick auf ihre Definitionen, Einheitenanwendungen und Wechselbeziehungen, um Ingenieuren bei der Umrechnung und dem Vergleich der unterschiedlich ausgedrückten Durchflusskoeffizienten (C, Kv, Cv) bei der Dimensionierung und Berechnung von Steuerventilen zu helfen und so die Auswahl und den Vergleich von Steuerventilen zu erleichtern.
