调节阀机构简介：流体动力学的阻力节流元件

调节阀是一种主要的调节机构。如图6-2-3下部所示。它主要由推杆、阀体、阀心及阀座等部件组成。阀心在阀体内上下移动时，可改变阀心阀座间的流通面积，控制通过的流量。从流体力学的观点看，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。

流体从左侧流入，右侧流出，当阀杆带动阀心上下移动时，阀心、阀座间的流通截面有了变化，形成局部阻力的变化。在不可压缩流体流过调节阀时，局部阻力变化改变了阀门前后的压力。根据流体的能量守恒原理，若阀门开度不变，流体密度不变，压差的变化与流体动能的变化成正比，比例系数叫阻力系数，记为ξ。对不可压缩的流体，由能量守恒原理可推导出调节阀的流量方程式为

式中 Q——流体通过阀的流量；

p₁和p₂——分别为进出口端的压力；

A——阀连接管道的截面积；

D_g——阀的公称通径；

ρ——流体的密度；(www.xing528.com)

ξ——阀的阻力系数。

可见当调节阀口径A一定，（p₁-p₂）不变时，则流量仅随阻力系数变化。阻力系数主要与流通面积（即阀的开度）有关，也与流体的性质和流动状态有关。调节阀阻力系数的变化是通过阀心行程的改变来实现，也即改变阀门开度，就改变了阻力系数ξ，从而达到调节Q的目的。阀开得越大，ξ将越小，则通过的流量将越大。

图6-2-3 气动执行器的结构示意图

1—膜片 2—弹簧 3—推杆 4—阀心 5—阀座

根据不同的使用要求，调节阀有多种结构形式，如直通单座阀、直通双座阀、角型阀、三通阀、高压阀、蝶阀、隔离阀等。这些阀可与气动执行机构配合构成气动执行机构，也可与电动执行机构配合构成电动执行机构。