氣體的流動液體的性質(zhì)和通過控制閥的流量之間的原則差別是液體和氣體是可壓縮的壓縮。當(dāng)壓力液體的變化，體積和密度，ρ，保持不變，而另一方面，壓力變化的氣體導(dǎo)致的體積和密度的變化。當(dāng)觀察流經(jīng)控制閥和壓力下降，液體和氣體流量的阻礙，這是，在一些壓降，流動停止增加壓降增大，但出于不同的原因。
圖1。天然氣與壓降比通過控制閥的流量。
在圖1的上方流動方程與方程幾乎相同，我們會使用液體的情況下，流量磅/小時。（注意：下標(biāo)，1，壓力和密度表明他們是閥的上游條件。）唯一的區(qū)別是，而不是使用壓差的平方根（ΔP）方程中的圖表的水平軸的規(guī)模，我們使用的“壓力降比的平方根，“ΔP / P1。然后我們代替單個字符，X，為ΔP / P1為了使表達(dá)更簡單。這種變化使表達(dá)“ΔP”將出現(xiàn)在等效液體方程，等于“X P1（ΔP / P?！?X P1=ΔP）從液體方程這一變化并非絕對必要，但我們以后將會看出，它使氣體預(yù)測壅塞流更方便。在圖1的上方方程告訴我們，流量的平方根成正比的x作圖方程結(jié)果在向上傾斜的綠色線。
如果我們要進(jìn)行流量測試，流量和壓降比之間的實際關(guān)系將會如由彎曲的藍(lán)線，不直。在較低的壓力降比的流程如下的直線，但它偏離越來越多，直到最后，壓降比進(jìn)一步增加，不產(chǎn)生任何額外的流量。在這一點上我們說流動已經(jīng)成為了。由于氣體的流量，我們選擇呼叫水平軸代替三角洲P軸X軸，我們定義了壓降比的流動變得完全阻塞為終端的壓力降比符號x，并給它T，T代表“終端”。
讓我們看看是怎么回事，閥內(nèi)導(dǎo)致窒息的流動，給圖形。
圖2?？刂崎y內(nèi)氣體的速度和壓力分布。
在這一點上，我需要指出的是，除了流的壓降比的平方根成正比，也是對密度的平方根成比例的縮。這對液體和氣體都是真的，但與液體（這是壓縮）我們不需要做一個事實上的問題，因為在縮流密度是完全一樣的密度閥門上游的。同時，液體，在縮流密度不為流量的變化而變化。
流經(jīng)在縮流閥達(dá)到最大的氣體速度。由于能量守恒，由于速度增大，壓力減小到最小的縮。當(dāng)壓力降低，氣體密度變小。由于流的密度的平方根成比例在縮流，密度降低導(dǎo)致流不會比不可壓縮氣體的流量圖，開始了而不是沿直線的會計。
圖3。密度變化和縮擴(kuò)負(fù)責(zé)流程圖形狀。
我們繼續(xù)增加壓降比，在縮流速度越大，壓力變小，導(dǎo)致更低的密度?，F(xiàn)在流偏離更從假定在縮流的恒定密度可以用于液體的情況下，直線。
在一些點，為增加壓降比和流量的增加，在縮流速度變聲波。因為縮是物理限制下游具有較小的橫截面積比的物理限制，盡管速度已達(dá)到最大速度，在一個限制是可能的，對于流量的增加仍然是可能的。隨著壓力的下降率進(jìn)一步提高，縮開始備份對物理的限制和腔收縮，增加的橫截面面積，所以即使流聲仍然有一些增加流量，因為面積較大。最后，當(dāng)腔contracta備份的物理限制，它可以不大，因為流已經(jīng)聲波，在流量沒有增加是可能的，流動變得完全窒息。
總結(jié)了如何在氣體流圖得到它的形狀：
在縮流速度低于音速，的流量曲線與直線的偏差是由密度引起縮減。一次聲波速度達(dá)到，速度，在腔contracta壓力和密度保持不變，但縮退到了物理限制，變得更大，從而使流量增加。當(dāng)腔收縮，最終達(dá)到它的最大大?。ㄒ驗樗俣纫呀?jīng)到了最大流扼流圈）。
現(xiàn)在讓我們看看為什么我們小區(qū)流量與壓降比而不是壓力降。
圖4。額定端壓降ratop，XT80%，一個開放式截止閥。
讓我們看看如果我們運行三流測試圖4中列出的會發(fā)生什么，用一個典型的截止閥，與入口壓力，P1第一，在100 psia，然后在200 psia，終于在1000磅/平方英寸。
P1在100 psia從三角洲P零逐漸增加我們會發(fā)現(xiàn)流動會阻塞時的壓降是70 psi。
重復(fù)與P1= 200磅/平方英寸，流量會窒息在140 psi壓降。
最后，重復(fù)該試驗，P1= 1000磅/平方英寸，流量會窒息在700 psi壓降。
現(xiàn)在，如果我們計算XT為每個測試的值（從X是三角洲P除以p1，XT哽咽，x的值，是三角洲P窒息/ P1）我們看到一些很有趣的。XT原來是0.7在每一種情況下。
這里的關(guān)鍵是，在一個特定的程度的閥門行程控制閥的一個特定的風(fēng)格（在這種情況下，一個80%打開截止閥的壓力降比）的流動變得哽咽是一個常數(shù)。知道終端壓降比這個特定的模式截止閥是0.7現(xiàn)在我們可以預(yù)測，如果入口壓力為300 psi，流量會窒息在210 psi的壓力降（300 x 0.7 = 210）。
為了正確尺寸控制閥氣服務(wù)，有必要知道什么壓力降流將扼流圈。不同的閥門類型具有不同的x值T，和每種閥門類型，XT也隨閥開口。
圖5。XT的典型值和它們?nèi)绾斡绊懲ㄟ^的流量控制閥。
閥門制造商測試閥的XT然后公布結(jié)果，從而可以預(yù)測這一點就會窒息，因此適當(dāng)大小的流量控制閥。
在左邊的圖藍(lán)線代表通過的流量比例控制閥，其中XT0.7。（即，流量就會窒息時，壓力降為70%的P1。作為一個例子，這可能是在80%開上線將簡歷約250 6英寸的截止閥。一個4英寸的高性能蝶閥在70%開放的操作也有一個品種約250。雖然這兩個閥門具有相同的流量（CV），通過蝶閥流圖（左側(cè)圖紅線）看起來比流程圖不同通過截止閥。這是因為它有0.4個文本，即流扼流圈時的壓降為40% P1。在較低的壓力降比，流量是通過閥相同，但壓降比的增加，在蝴蝶閥的流量開始瞄準(zhǔn)壅塞流在截止閥的流量。了解這會幫助你理解為什么一個尺寸計算表明，所有的流量條件相同的情況下，閥門一風(fēng)格將需要一個比較大的品種是一個不同風(fēng)格的閥門所需。
在我們結(jié)束之前通過展示ISA / IEC控制閥尺寸方程準(zhǔn)確預(yù)測的氣體流量與壓降比曲線的形狀和流扼流點，我們需要引入一個概念，即比熱系數(shù)”比，“Fγ閥門制造商公布的x的值T基于壅塞流試驗用空氣作為試驗介質(zhì)。其他許多氣體比空氣有聲波速度不同的空氣，以彌補(bǔ)這些氣體的音速，公布的x的值T乘以比熱比因子，F(xiàn)γ（F子γ），該氣體的閥的大小。的比熱比因子除以比熱，γ比例計算，通過對空氣的比熱比，這是1.4。
Fγ=γ/ 1.4
Fγ空氣降低到1。
氣體性質(zhì)最表包括比熱比的值。
請注意，老版本的ISA控制閥尺寸標(biāo)準(zhǔn)，一些制造商的文學(xué)，用符號“K”的比熱比。
圖6。ISA / IEC氣體流量方程包括“膨脹的因素，“Y，用于補(bǔ)償在縮，縮增大密度變化。
在圖6的左上方的方程是ISA / IEC磅每小時流量為因變量的氣體方程。
因為要確定什么氣體的密度在縮流是很不容易的（隨閥式，閥的開度與流量），ISA / IEC控制閥氣體方程采用（容易確定的密度（ρ）上游1分）。記得，早些時候，當(dāng)我們討論了為什么實際流程圖有它的形狀，我們說，該彎曲部分的第一部分是在縮流密度變化的結(jié)果，而第二部分（當(dāng)流動在縮是聲波和密度保持不變）的是由于靜脈收縮擴(kuò)大它備份的物理限制。所以，即使我們能確定在縮流密度，這不足以給流圖正確的形狀。準(zhǔn)確尺寸燃?xì)夥?wù)控制閥，并給出了流程圖是正確的形狀，一個膨脹系數(shù)（符號Y）添加到方程，我們開始的時候，正確的計算流量（和圖）的兩個密度變化在縮，縮擴(kuò)。這里顯示的Y方程是基于實際情況的實驗觀察。
y是x的函數(shù)，壓降比。當(dāng)繪制一個平方根規(guī)模，Y圖看起來紅線標(biāo)記的“Y”圖6。
乘綠線（直流圖如果沒有密度變化與窒息）在實際的流圖的結(jié)果（藍(lán)線）。這是限制X用膠或流量計算的哽咽的價值重要（FγXT），否則將減少至低于0.67 Y和預(yù)測的流量，在x = f達(dá)到一個最大值后γXT將減少，而我們知道不是這樣的。
圖7總結(jié)了ISA / IEC氣上漿方程。最常用的兩種表現(xiàn)形式。
圖7?？偨Y(jié)了最常見的ISA / IEC控制閥氣上漿方程。
頂部的方程是一個我們一直使用到目前為止，但重新解決CV而W。這種形式是適當(dāng)?shù)臍怏w和蒸氣（包括蒸汽）流量的質(zhì)量流量單位（磅/小時），其中上游的密度是已知的。第二個方程，這只不過是第一個方程，用適當(dāng)?shù)娜莘e單位流量單位轉(zhuǎn)換（SCFH）和密度計算出的比重，絕對溫度，絕對壓力和壓縮因子。
多年來，ISA方程發(fā)表流量為因變量。（這是我們用我們的討論的氣體流量，因為它是我們的目的，了解氣體的流動表現(xiàn)為通過控制閥。）由于ISA / IEC”尺寸控制閥的流量方程的最普遍的使用，“ANSI / ISA s75.01，是尺寸控制閥門（計算所需的CV）目前的標(biāo)準(zhǔn)版本提出了C的方程V作為因變量，如上圖所示。
