介質通過調節閥时,产生局部压力损失。調節閥流通截面的变化,改变了压力损失,进而改变流量。由于节流作用,流量取决于閥門的開度。
对于管路系统来说,要求調節閥有一个好的特性曲线,因此必须从理论和实践两方面研究节流作用。
图1示出介質通過节流孔时,压力和速度的变化。在截面Ⅰ,压力为p1,流速为v1;由于节流孔板的作用,流线开始收缩,在最小截面Ⅲ处,压力pc最小而流速vc最大;通过截面Ⅲ后,速度开始下降,压力开始上升,到达截面Ⅱ时,压力为p2,流速为v2。由于通过节流区时要克服摩擦力,故通过节流区以后,介质的压力就不能恢复到p1值。考虑这个现象,伯努利方程增加一项△p1c,代表压力损失。对于截面Ⅰ和Ⅲ,应用伯努利方程,得

將式(1)改寫爲下列形式:


从式(2)中可看出两种类型的压力降:(p1-pc)-△p1c为可回收的压力损失,它表示动能转变为压力能;△p1c为克服摩擦的压力损失。調節閥产生的压力损失用△pr表示,压力损失△pr的表达式为

在式(3)的基础上,可得出通过調節閥的液体流量计算公式如下:

式中Ar——閥座面積或者是閥芯和閥座之間的最小通道面積;
ζ——系數。