ความดันลดลงในพลศาสตร์ของไหลของวาล์วผีเสื้อคืออะไร

ความดันลดลงในผลพลศาสตร์ของไหลของ a วาล์วผีเสื้อ หมายถึงการสูญเสียแรงดันที่เกิดจากโครงสร้างวาล์วและการเคลื่อนที่เมื่อของไหลผ่านวาล์วผีเสื้อ แรงดันตกเป็นตัวแปรสำคัญในการประเมินประสิทธิภาพของวาล์วปีกผีเสื้อ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณลักษณะไดนามิกของของไหล การใช้พลังงาน และประสิทธิภาพการทำงานของระบบ

แหล่งกำเนิดแรงดันตกของวาล์วปีกผีเสื้อ

ความต้านทานของดิสก์:

การมีอยู่ของแผ่นผีเสื้อจะทำให้เกิดความต้านทานต่อของไหล ส่งผลให้สูญเสียความเร็วของของไหลและพลังงานจลน์ รูปร่างของแผ่นปีกผีเสื้อ ความเรียบของพื้นผิว และการปิดผนึกด้วยบ่าวาล์ว ล้วนส่งผลต่อความต้านทานนี้

การเปลี่ยนแปลงพื้นที่หน้าตัดที่ของไหลผ่าน:

เมื่อวาล์วปีกผีเสื้อเปิดและปิด พื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิภาพที่ของเหลวไหลผ่านจะเปลี่ยนไป เมื่อวาล์วปิด พื้นที่หน้าตัดจะลดลงและความเร็วของของไหลเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงดันเพิ่มขึ้น ในทางตรงกันข้าม เมื่อวาล์วเปิด พื้นที่หน้าตัดจะเพิ่มขึ้นและความเร็วของของไหลลดลง ส่งผลให้แรงดันลดลง

ความปั่นป่วนและแรงเสียดทานของของไหล:

ภายในวาล์วปีกผีเสื้อ ของไหลอาจเข้าสู่สภาวะปั่นป่วนเนื่องจากพื้นที่หน้าตัดและอัตราการไหลเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว แรงเสียดทานที่เกิดจากความปั่นป่วนทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานเพิ่มเติมและเพิ่มแรงดันตกคร่อม

ปัจจัยที่ส่งผลต่อแรงดันตกคร่อม

การเปิดวาล์ว:

การเปิดวาล์วปีกผีเสื้อส่งผลโดยตรงต่อพื้นที่หน้าตัดที่ของไหลผ่านและความต้านทานที่เกิดจากวาล์ว โดยทั่วไป ยิ่งวาล์วเปิดมาก แรงดันตกคร่อมของเหลวก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น แต่จะถูกชั่งน้ำหนักเทียบกับความจำเป็นในการควบคุมของเหลวอย่างแม่นยำ

ความเร็วของของไหล:

ของไหลที่ไหลด้วยความเร็วสูงมักจะเพิ่มความต้านทานและแรงดันตกที่เกิดจากวาล์ว ดังนั้นการออกแบบวาล์วปีกผีเสื้อเพื่อลดแรงดันตกจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงผลกระทบของความเร็วของของไหลต่อประสิทธิภาพ

การออกแบบแผ่นผีเสื้อ:

รูปร่าง วัสดุ และพื้นผิวเรียบของแผ่นผีเสื้อส่งผลโดยตรงต่อความต้านทานและแรงดันตก การออกแบบแผ่นดิสก์ที่ปรับให้เหมาะสมตามหลักอากาศพลศาสตร์ช่วยลดการลากและแรงดันตกคร่อม

คุณสมบัติของของเหลว:

คุณสมบัติเช่นความหนาแน่นและความหนืดของของเหลวยังส่งผลต่อแรงดันตกคร่อมด้วย ของเหลวที่มีความหนาแน่นสูงและมีความหนืดสูงมักทำให้แรงดันตกคร่อมมากขึ้น

การคำนวณและประเมินแรงดันตกคร่อม

การจำลองพลศาสตร์ของไหล:

การจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) เป็นวิธีการทั่วไปในการทำนายแรงดันตกคร่อมโดยการจำลองพฤติกรรมของของไหลภายในวาล์วผีเสื้อเป็นตัวเลข แนวทางนี้ให้ความเข้าใจโดยละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับการกระจายแรงดันตกคร่อม

สูตรเชิงประจักษ์:

สูตรและมาตรฐานเชิงประจักษ์บางสูตร (เช่น คู่มือกลศาสตร์ของไหลและมาตรฐานวาล์ว) มีวิธีในการประมาณค่าแรงดันตกคร่อมตามพารามิเตอร์ของวาล์วปีกผีเสื้อและสภาพการทำงาน โดยทั่วไปสูตรเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับข้อมูลการทดลองและการวิเคราะห์ทางทฤษฎี

วิธีลดแรงดันตกคร่อม

เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแผ่นผีเสื้อ:

รูปทรงปีกผีเสื้อที่ได้รับการปรับปรุงตามหลักอากาศพลศาสตร์ถูกนำมาใช้เพื่อลดความต้านทานและลดแรงดันตกคร่อม

การเพิ่มประสิทธิภาพพลศาสตร์ของของไหล:

โครงสร้างภายในของวาล์วปีกผีเสื้อได้รับการปรับให้เหมาะสมด้วยการจำลองกลศาสตร์ของไหลและวิธีการอื่นๆ เพื่อลดความต้านทานและแรงดันตกคร่อม

เลือกของเหลวที่เหมาะสม:

ในการใช้งานเฉพาะ ให้เลือกคุณสมบัติของของเหลวที่เหมาะสม เช่น ความหนืดต่ำและของเหลวความหนาแน่นต่ำ เพื่อลดแรงดันตก