通過調節閥的靜態工作特性,可以了解流量qv與開度H的函數關系,即

應當注意的是,靜態工作特性的定義並不象固有特性那樣,規定閥門上的压力损失是常数的限制条件。它是管路系统、閥門类型和尺寸的函数。
1.沒有分支的管路系統

图1所示为管路系统的原理图。这个系统的压力损失分为:調節閥上的壓力損失△pr;管道上的壓力損失△pe;升壓設備內部的壓力損失△psio令壓力損失△pe和△psi之和爲△pL,即

壓力損失△pL的增加與流量qv的平方成正比,對應的關系式爲

在式中,KL是系统的流量系数,考虑上面所指出的,整个管路系统的壓力損失△pso由△pL和△pr組成,即

將△pr和△P1的關系式()和式(2)代入式(3),得

經過運算而獲得

假设不改变流动方式,而且介质是不可压缩的。对于閥門完全打开的位置,即当变量(qv,△pr,△pL,Kv)取下角標100時,則可寫成下式:

兩式相比而獲得下式:

按所作的假设,調節閥的开度改变,也就是流量改变时,系数KL不變。
如果將式(7)式代入式(6),則

对于全开位置的調節閥,式(3)变为

將△PL100代入式(8),獲得下式:

進行簡化並假設Ψ=△Prl00/△pso、kv=kv/kvl00,同時代入上式,得

上面的关系式,表达了調節閥在所作简化条件下的工作特性。
對于線性的固有特性,在不同的參數Ψ下,可以給出相應的特性曲線族,見圖2;對于對數特性曲線,在不同的參數Ψ下,相應的工作特性曲線族見圖3。

这些特性曲线族是这样作出的:对于閥門的不同开度h(h=H/H100),借助于式(1-20)和式(1-21),確定一系列的Kv/Kv100值。Kv值见式(9)。通過固有特性曲线Kv/Kv100=f(h),來確定工作特性曲線qv=f(h)。對應于不同的參數Ψ,確定這些特性曲線族。
图2和图3用于选择有一特定工作特性的調節閥。比如,△Pr100/Pso之比在O.4~1之間。線性閥的工作特性應該是線性的;△Pr100/Pso之比在O.05~0.3之間,推薦用對數閥。如果需要一個非線性工作特性,以補償一個非線性的自動化調節系統,例如,補償非線性的孔板流量變送器,則應在特性曲線族中,選擇最恰當的特性。
從圖2、圖3和式(9)中,可看出在△Pso=△Pr100,即Ψ=1的情况下,工作特性变为固有的线性特性或对数特性。这要根据調節閥的类型而定。在实际中,它代表了下列近似情况,即安装調節閥的管路非常短,局部阻力非常小,而升压设备内部压力损失是可以忽略的。
圖4還表示了當Ψ=1時的升壓設備特性曲線,即圖中虛線。因爲在po=常數時,△Psi=0。这种情况有时会在实践中遇到,即当調節閥被安装在两罐之间,而罐的压力保持常数的情况。图5中的特性曲线1对应于这种情况。

RRl00–一在管路系统中只有調節閥,而調節閥RR是全开的
RR100+Cv–在管路系统中包括全开的調節閥RR和管路
RR+C–在管路系统中包括調節閥RR和管路,調節閥
RR置于某一個開度;……沒有內部阻力的升壓設備特性曲線,此時△Psi=0

1-大容器而流量非常小
2-大流量且有離心泵或離心壓縮機
3-有離心泵
4-有容積泵
除了用对应于閥門最大开度时的流量qv100的比率来表达工作特性曲线以外,还通過对应于閥門全开,并且升压设备内部压力损失△Psi和導管壓力損失△Pc是零時的流量qvmax的比率来表示特性曲线。这种情况就意味着調節閥是管路系统的唯一阻力,也就是調節閥的压力损失△Pr100就等于整個系統的壓力損失,即△Pr100=△Pso管路系統工作點是po和qvmax,見圖5。

式(8)除以式(10),得

其中 kv=Kv/Kv100 Ψ=△pr100/△pso
圖6和圖7示出了從式(11)得出的工作特性曲線族。可分爲兩種類型:線性特性曲線和對數特性曲線。

對于Ψ=1,有△pr100=△pso,即升压设备产生的全部压力损失在調節閥上。在这种情况下,流量有最大值qvmax。Ψ<1的情况下,对于管路系统有更实际的意义。这相应于調節閥上的壓力損失△pr较小,即通過它的液体流量也较小的情况。对于同样尺寸和同样开度的調節閥,液体流量减少,与閥門上的压力损失成比例,这就是图6和图7中工作特性曲线的意义。