PRODUCT CLASSIFICATION
正確計算安全閥排量是合理選用安全閥,并判斷其可靠性的重要依據。GB 150-89《鋼制壓力容器》中,根據安全閥流動狀態不同,提出了2種排量計算公式,為此,判斷安全閥是處于臨界流動狀態還是亞臨界流動狀態,是正確選用排量計算公式的前提。
目前對安全閥臨界壓力比數值存在2種觀點:①各國規范中均認為安全閥臨界壓力比與噴管臨界壓力比相同,其數值為0.528[1,2]。②很多專家和研究人員認為,安全閥臨界壓力比小于噴管臨界壓力比,其數值約0.2~0.3[3] 。
臨界壓力比rcr是指在zui小流道截面處,氣流流速達到當地音速時的出進口壓力之比。噴管的臨界壓力比在理論上*可以由公式計算確定。當噴管出進口壓力比低于或等于噴管臨界壓力比時,由于出口截面上已是音速流,出進口壓力比的擾動不能超過音速面,所以擾動不能影響噴管內的流動。出口截面上的氣流壓力維持p2/p1= rcr不變,出口截面上氣流仍是音速流,相對排量也維持不變,即W/Wmax=1,此時,噴管處于臨界或超臨界流動狀態[4]。除了噴管以外,其它結構的臨界壓力比往往需要由試驗確定,而以試驗確定的臨界壓力比稱第二臨界壓力比,以資區別。
由于安全閥結構的復雜性,很難測定安全閥zui小流道截面積處氣流流速,從而無法根據zui小流道截流面積處是否達到音速而準確確定安全閥臨界壓力比。目前,判斷安全閥是否達到臨界流動狀態的方法是測定安全閥的排量系數,認為只要排量系數不隨壓力比變化 ,安全閥就達到臨界流動狀態[3]。實測結果是安全閥排量總是隨壓力比的變化而變化 ,只不過當安全閥壓力比低于0.2~0.3時,安全閥排量隨壓力比的變化較小,而人們認為這種較小的變化是由于測量誤差引起的,從而判斷全啟式約為0.2~0.3。這一試驗測定的方法,其理論依據是在臨界和超臨界流動狀態,壓力比擾動不能超過音速面,而使噴管相對排量維持不變,即W/Wmax=1。然而,在臨界或超臨界流動狀態,則噴管出口截面的流動已是音速流而使相對排量W/Wmax維持不變,反之,若相對排量維持不變,就判斷出口截面的流動已是音速流,安全閥處于臨界流動狀態則缺乏理論依據和試驗證明。
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