流量系数的速算方法
在我们的设计工作中经常要进行各式各样的计算,流量系数正是其中之一。

阀门的流量系数Cv和Kv值是衡量阀门流动能力的重要参数之一，流量系数的大与小,说明了流体通过阀门时其压力损失的大与小，流量系数越大则压力损失越小阀门的流通能力也就越好。

国外的阀门厂通常都把不同类型、不同口径的阀门Cv值列入产品样本中。

在我国，许多用户都要求制造方在样图中例明产品的流量系数Cv值或Kv值。

在新的API规范6D《管线阀门》第22版明确规定：“制造厂（商）应为买方提供流量系数Kv值”。

显然流量系数对管道和阀门设计过程来说是一个非常重要的参数。

阀门的流量系数Cv值最早是由美国流体控制协会在1952年提出的,它的定义是：在通过阀门的压力降每平方英寸1磅（1bf/in2）的标准条件下，温度为15.6℃的水，每分钟流过的美制加仑数（Usgal/min）。

阀门的流量系数Cv随阀门的尺寸、形式、结构而变化，这些变化最终与阀门的压力降有关。

Cv值的计算公式为：
Cv=Q(G/ΔP)0.5（1）
式中Cv——流量系数
Q——体积流量（Usgal/min）
ΔP——阀门的压力降(1bf/in2)
G——水的密度G=1
阀门的流量系数Cv值取决于阀门的结构，而且必须由自身的实际试
验来确定。

DN50阀门的典型流量系数
(表一)
流量系数Cv 值是“英制”的计量单位，人们依据Cv 值的技术定义制定了“米制”计量单位的阀门流量系数Kv 值。

Kv 值的定义是：在通过阀门的压力降为1巴（bar ）的标准条件下，温度为5-40℃的水每小时流过阀门的立方米体积流量（m 3/h ）
Kv 值的计算公式：
形式Cv 截止阀40-60角式截止阀
47Y 形阀门
阀杆与管道中心线夹角为45°72阀杆与管道中心线夹角为60°
65V 形孔旋塞阀
60-80蝶阀
蝶板厚度为通道直径的7%333蝶板厚度为通道直径的35%
154常规闸阀300-310夹管阀360旋启式止回阀76隐蔽式止回阀123球阀（缩径）131球阀（全径）
440
Kv=Q(P/ΔP)0..5（2）
式中Kv——流量系数
Q——体积流量（m3/h）
ΔP——阀门的压力降(1bar)
G——水的密度(kg/m3)
Cv与Kv的关系实际上就是英制单位与米制单位的换算关系。

1美加仑（Usgal）=3.78541x10-3m3
1磅力每平方英寸（1bf/in2）=0.0689476bar
将上述换算关系对公式（1）和（2）进行计算后可得出Cv和Kv的
关系式。

即：Kv=Cv/1.156
另外衡量流体流经阀门造成压力损失大小的指标就是流阻系数K值。

K 值是表示阀门压力损失的一个无量纲系数。

流阻系数K（又称ζ值）取决于阀门的类型、通径、结构以及体腔形状等因素。

流阻系数和流量系数一样，对被测试阀门进行试验，依据试验所得数据（主要是压差ΔP），进行计算而得出的。

K的计算公式：
K=2ΔP/V2P
式中：K――流阻系数
ΔP――阀门的压力降(1bar)
Ｐ――流体密度（kg/m3）
V――流速（m/s）（900）
多年来阀门的流阻系数经过制造厂的大量试验和计算分析已成为一个特定的值，已能在专业书和文献中查到。

美国Crane 公司标准阀门流阻系数(表二)各类阀门的流阻系数K 值
(表三)构件
(设为粗糙表面)
内径(in)0.5124闸阀130.360.30.250.21旋启式止回阀
135 3.6 3.0 2.5 2.1角阀145 3.8 3.3 2.7 2.3截止阀
340
9.5
7.9
6.6
5.7
闸阀
DN mm
50
80
100
150
200～250
300~400
500~800
K
0．50．40．20．10．080．070．06截止阀
直通式
DN mm 15
20
4080100150200K 10．88．04．94．04．14．44．7直角式DN mm 2532506580100150K
2．83．03．33．73．93．83．7直流式
DN mm 25
40
50
65
80
100
150
K
1．040．850．730．650．600．500．42止回
升降式
DN mm 405080100150200——K
12
10
10
7
6
5．2
——
注：1、球阀没有缩径时流阻系数一般约为0.1
2、蝶阀：菱形板K ≈0.05~0.25;饼形板K ≈0.18~0.6
通过对阀门的流量系数(Cv 、Kv)和流阻系数K 技术定义的对比分析，我们不难得出这样的结论：流量系数和流阻系数是从两个不同的角度（流量和流阻）来描述同一个阀门的流通能力。

它们皆是在试验过程中，测试阀门的压力降ΔP ，然后按不同的公式分别计算得出Cv 、Kv 和K 值。

从Cv 、Kv 和K 值的计算公式中可以看出阀门的压力降ΔP ，是计算Cv 和K 值必不可少的关键参数，用数字模拟观点分析，压力降是Cv 和K 值计算中相同的“中间参变量”，通过ΔP 便可推算出Cv 和K 值的计算关系式。

上面的计算方法是比较传统的，这种方法公式里包含公式，要计算和查找多项参数才能完成运算，工作量相对来说比较大。

为了能更方便、快捷完成计算，笔者在拜读了大量的相关文献和资料后得出了最简便，快捷易于计算的一个公式：
Cv =(29.9/K 0.5)*d 2
式中：
Cv ——流量系数（Usgal/min ）29.9——常数
阀旋启式DN mm 40100200300500————K
1．31．51．92．12．5————隔膜阀（堰式）DN mm 25405080100150200K 2．32．42．62．72．82．92．9旋塞阀
DN mm 15202532406580K
0．9
0．4
0．5
1．2
1．0
1．1
1．0
K——流阻系数(查表二或表三)
D——阀门通径（in）
当已知流阻系数K值时，我们就可以通过上面的公式计算出阀门的
流量系数Cv。

其计算方法是被认可的，计算数据是正确的。

例1：计算通径4in标准闸阀的Cv和Kv值。

查表得出K=0.21已知d=4in
代入公式：Cv=(29.9/K0.5)*d2
经计算得出Cv=1043Usgal/min
再代入公式Kv=Cv/1.156
经计算得出Kv=903m3/h
例2：计算通径DN200直通式截止阀的Cv和Kv值。

查表得出K=4.7已知d=8in
代入公式：Cv=(29.9/K0.5)*d2
经计算得出Cv=883Usgal/min
再代入公式Kv=Cv/1.156
经计算得出Kv=764m3/h
由上述公式计算出的结论其Cv值和Kv值与标定的专用流量系数试验系统所测数据非常吻合。

实践证明这种速算是可行的，而且具有实用价值。

这个方法能让我们快速的计算出阀门的流量系数。