2.1. Hệ số lưu lượng
Hệ số lưu lượng Cv là lượng nước đo bằng gallon US trong một đơn vị thời gian thông qua một giới hạn khi độ chênh lệch áp suất là 1PSI.
Từ định nghĩa Cv, người ta đưa khái niệm Kv vào hệ thống đo lường quốc tế.
Tương tự CV, Kv là lượng nước Q chảy qua một van (m3/h) với độ chênh lệch áp suất là 1bar.
Mối quan hệ Cv, Kv trong cùng một van là: Cv = 1.16Kv
Mối quan hệ giữa lưu lượng dòng chảy với độ chênh lệch áp suất:
PK K Qv = v ∆ 2 1 P P P = − ∆
Với Kv là hằng số đặc trưng của van, nó tương ứng với lưu lượng dòng chảy thu được khi độ chênh lệch áp suất là 1bar và van mở hoàn toàn, nó phụ thuộc vào kích thước van.
2.2. Sự phụ thuộc của lưu lượng vào độ mở van
Tốc độ dòng chảy lớn nhất khi van mở hoàn toàn và nhỏ nhất khi van đóng hoàn toàn. Giữa hai độ mở này tốc độ dòng chảy có thể thay đổi theo hướng khác nhau. Sự biến đổi này tùy thuộc vào hình dạng của lỗ mở giữa tốc độ nhỏ nhất và lớn nhất.
Nguyên lý điều chỉnh tốc độ dòng chảy là: đặc điểm, bản chất của van, được định nghĩa dưới điều kiện kiểm tra cụ thể khi xác định Kv, ∆P là hằng số.
Tốc độ dòng chảy sẽ tăng tuyến tính tương ứng với độ mở van.
2.3. Độ mở van
Hiện tượng xâm thực là sự biến đổi một phần của chất lỏng thành hơi xảy ra khi có sự tăng tốc nhanh của dòng lưu chất chảy qua mặt tiếp xúc và vòng đệm của van. Hiện tượng này gồm có sự biến mất của bọt khí tại cửa ra của van, là nguyên nhân gây ra sự va đập thủy lực. Va đập thủy lực là nguyên nhân chính gây sự ăn mòn khi độ chênh lệch áp suất trong van lớn. Hiện tượng xâm thực không những chỉ ăn mòn mà còn gây ra sự rung động và tiếng ồn. Nó không phát hiện được và thường thấy ở bơm, xuất hiện thường xuyên trong các van tự động, đưa ra độ chênh lệch áp suất đáng kể, luôn xảy ra ở những van có hệ số lưu lượng cao như van cửa hoặc van bướm có giá trị Kv lớn hơn van cửa gập có cùng đường kính.
Hệ số lưu lượng tới hạn Cf: Hệ số lưu lượng tới hạn là trị số ở dưới điều kiện áp suất mà van sẽ phải chịu hiện tượng xâm thực.
∆Pc độ chênh lệch áp suất tới hạn (ở điều kiện xâm thực xảy ra)
( v)
f
c C P P
P = −
∆ 2 1
P1: Áp suất đầu vào cửa van của chất lỏng (bar)
Pv: Áp suất hơi chất lỏng ở nhiệt độ dòng chất lỏng vào (bar)
Phòng tránh hiện tượng xâm thực
Dựa vào quan hệ: ∆Pc =Cf2(P1 −Pv)
thì độ chênh lệch áp suất trong van phải dưới ∆Pc bằng cách:
• Tăng áp suất đầu vào P1
• Van cần lắp đặt ở vị trí thấp trên hệ thống để tăng giá trị tới hạn của áp suất thủy tĩnh.