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什么是节流孔板?作用是什么?

什么是节流孔板?作用是什么?

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  • 发布时间:2022-08-02
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【概要描述】当管道前后压差较大时,常采用节流孔板,其原理是:当流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,会造成能量损失,因为流体的压力降低,这种现象在热力学上称为节流现象。这种方法比使用调节阀简单,但须选择得当,否则液体容易产生气蚀,影响管道的安全运行。

什么是节流孔板?作用是什么?

【概要描述】当管道前后压差较大时,常采用节流孔板,其原理是:当流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,会造成能量损失,因为流体的压力降低,这种现象在热力学上称为节流现象。这种方法比使用调节阀简单,但须选择得当,否则液体容易产生气蚀,影响管道的安全运行。

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 当道管前后压差较大时,常采用节流孔板,其原理是:当流体在管道中流动时,由于孔板的局部阻力,会造成能量损失,因为流体的压迫力降低,这种现象在热力学上称为节流现象。这种方法比使用调节阀简单,但须选择得当,否则液体容易产生气蚀,影响管道的安全运行。

节流孔板的作用是在道管适当的地方缩小孔径,当液体通过缩颈时,流束会变细或收缩。光束的小横截面出现在实际缩颈的下游,称为缩颈横截面。在收缩流段,流速大,流速的增加伴随着收缩流段压力的大幅降低。当流动扩展到更大的区域时,速度降低,压迫力升高,但下游压迫力不会完全恢复到上游压迫力,这是内部湍流和能量消耗更大的结果。如果在相应的液体温度下,会聚段的压迫力pvc下降到饱和蒸汽压力pv以下,溶解在水中的蒸汽和气体将从蒸汽流中逸出,形成与蒸汽和气体混合的小气泡。压力越低,气泡越多。如果节流孔板下游的压迫力p2仍低于液体的饱和蒸汽压,则下游道管中会继续产生气泡,存在汽液两相混合物,称为闪蒸。气泡会在高压作用下迅速凝结破裂,如果下游压迫力高于液体的饱和蒸汽压。在气泡破裂的瞬间,会产生局部空洞,高压水以较高的速度流向这些原始气泡所占据的空间,形成冲击力。由于气泡中的气体和蒸汽不能在瞬间完全溶解凝结,在冲击力的作用下被分割成小气泡,然后被高压水压缩凝结,如此反复多次,产生一种类似于我们所能想象的砂石流过道管的噪音,这种现象称为气穴现象。流动物质表面疲劳并严重损坏,在水锤压力的作用下。我们把气泡形成、发展和破裂的全过程,造成物质的破坏,称为空化现象。

为了计算节流孔板的压差,需要引入一个新概念,即——压差PS。当孔板两侧的压差p增加时,流量qm也增加。当压差p增大到一定值时,缩颈处的压力pvc下降到流体的饱和蒸汽压pv以下,部分流体汽化,使得道管流量不再随压差的增大而增大,形成所谓的阻流现象。此时节流孔板两端的压差称为阻塞流的压差PS,当孔板的实际压差p小于其对应的PS时,闪蒸或气蚀可以避免。当道管两端压差较大时,可采用多级减压,但每级孔板的实际压差p应小于该级入口对应的PS。


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