(高清版)GB∕T 14513.3-2020 氣動(dòng) 使用可壓縮流體元件的流量特性測定 第 3 部分：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)流量特性的計(jì)算方法

ICS23.100.01GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014氣動(dòng)使用可壓縮流體元件的流量特性測定第3部分：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)流量特性的計(jì)算方法(ISO6358-3:2014,IDT)國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì) I Ⅱ 3術(shù)語和定義 4 附錄A(資料性附錄)串聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算實(shí)例 附錄B(資料性附錄)并聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算實(shí)例 附錄C(資料性附錄)計(jì)算程序流程圖 附錄D(資料性附錄)流量特性未按ISO6358表達(dá)的元件 36附錄E(資料性附錄)可視化計(jì)算結(jié)果 46 IGB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014GB/T14513《氣動(dòng)使用可壓縮流體元件的流量特性測定》分為以下3個(gè)部分：——第2部分：可代替的測試方法；——第3部分：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)流量特性的計(jì)算方法。本部分為GB/T14513的第3部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分使用翻譯法等同采用ISO6358-3:2014《氣動(dòng)使用可壓縮流體元件的流量特性測定第3與本部分中規(guī)范性引用的國際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的 GB/T17446—2012流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件詞匯(ISO5598:2008,IDT)本部分由全國液壓氣動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC3)歸口。ⅡGB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014ISO6358:1989是基于收縮噴嘴模型提出的，用于確定氣動(dòng)閥門的流量特性。該方法包括兩個(gè)特征參數(shù)：聲速流導(dǎo)C和臨界壓力比b,用于推薦的流動(dòng)特性數(shù)值逼近法計(jì)算。該方法是基于靜壓的測試結(jié)果描述氣動(dòng)閥門的流動(dòng)特性，范圍涵蓋從壅塞流到亞聲速流動(dòng)。GB/T14513.1—2017考慮到氣體流經(jīng)驗(yàn)表明，許多具有收縮-擴(kuò)張?zhí)匦缘臍鈩?dòng)閥門與ISO6358:1989的模型并不能很好地吻合。此用4個(gè)參數(shù)(C、b、m和△pe)來定義流動(dòng)特性。本部分使用了從測試結(jié)果中得到的一組四個(gè)流量特征參數(shù)。這些參數(shù)按照其優(yōu)先級(jí)遞減順序描述如下：——聲速流導(dǎo)C是最重要的參數(shù)，它對(duì)應(yīng)于最大流量(壅塞流)。該參數(shù)由上游滯止條件確定。代表壅塞流和亞聲速流的分界點(diǎn)，是第二重要的參數(shù)。它的定義不同于值約在0.5左右。在此情況下，只需用C和b兩個(gè)特征參數(shù)表示。對(duì)于其他m變化范圍大的——△pe是開啟壓力。該參數(shù)僅應(yīng)用于那些隨上游壓力增加而開啟的氣動(dòng)元件，例如止逆閥和單為了克服明顯違反可壓縮流體理論的情況，GB/T14513.1—2017對(duì)測試設(shè)備做了一些改變。包括增大進(jìn)氣壓力測量管，以滿足測試過程中忽略進(jìn)口速度的假設(shè)條件，并允許直接測量進(jìn)口的滯止壓力。增大出口測量管用來直接測量下游滯止壓力以滿足不同的氣動(dòng)元件。元件中上下游滯止壓力的差值意味著壓力能量的損失。的流量特性，來估算整個(gè)系統(tǒng)的流量特性。通常情況下，元件的流量特性參數(shù)是由第1部分和第2部分確定的；然而，有些元件的流量特性未按ISO6358定義的參數(shù)表達(dá)。本部分已給出近似等效流量的計(jì)1GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014氣動(dòng)使用可壓縮流體元件的流量特性測定第3部分：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)流量特性的計(jì)算方法1范圍GB/T14513的本部分規(guī)定了一種使用簡單數(shù)值計(jì)算的方法，在不經(jīng)過本部分所使用的公式都是用來描述壓縮空氣在亞聲速流和壅塞流狀態(tài)下通過元件的流量特性。本部分也適用于GB/T14513未規(guī)定的元件等效流量特性的計(jì)算。下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T14513.1—2017氣動(dòng)使用可壓縮流體元件的流量特性測定第1部分：穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的一般規(guī)則和試驗(yàn)方法(ISO6358-1:2013,IDT)ISO5598流體傳動(dòng)系統(tǒng)和元件詞匯(Fluidpowersystemsandcomponents—Vocabulary)ISO5598和GB/T14513.1—2017界定的術(shù)語和定義適用于本文件。本部分所用符號(hào)和單位應(yīng)符合GB/T14513.1—2017和表1的規(guī)定。符號(hào)描述單位bpipe管子或軟管的臨界背壓比Cpipe管子或軟管的聲速流導(dǎo)d管子或軟管的內(nèi)徑mL管子或軟管的長度mλ管子或軟管的平均摩擦因數(shù)(取決于雷諾數(shù))Psz管子或軟管的下游靜壓PaT絕對(duì)滯止溫度K2GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014符號(hào)描述單位Y比熱容比(對(duì)于空氣，比熱容比取1.4)k管子或軟管的實(shí)測摩擦因數(shù)管子或軟管中氣流的雷諾數(shù)μ動(dòng)力黏度Pn,pi2,pi,pim各元件的上游進(jìn)口壓力(滯止壓力)Papz1,p22,pzi,p2m各元件的下游出口壓力(滯止壓力)Pa注：用于附錄的其他符號(hào)參見附錄D。本部分符號(hào)下標(biāo)應(yīng)符合GB/T14513.1—2017和表2的規(guī)定。表2本部分所使用的下標(biāo)下標(biāo)描述i元件(閥、消音器等)或者管道(管子、軟管、連接件等)的編號(hào)。當(dāng)i=1時(shí)，表示系統(tǒng)的首端；當(dāng)i=n時(shí)，表示系統(tǒng)的末端pipe當(dāng)描述基于雷諾數(shù)的摩擦因數(shù)時(shí)，相對(duì)于管道的下游靜壓e相對(duì)于進(jìn)口f相對(duì)于末端元件j系統(tǒng)的計(jì)算步驟指數(shù)5計(jì)算假設(shè)5.1概述在計(jì)算等效系統(tǒng)的流量特性時(shí)，應(yīng)做出如下假設(shè)：——每個(gè)元件的進(jìn)口滯止溫度相同，氣體處于絕熱狀態(tài)； 對(duì)于串聯(lián)元件，每個(gè)元件的出口壓力與其相連的下一元件的進(jìn)口壓力相同 對(duì)于并聯(lián)元件，每個(gè)相連元件的進(jìn)口壓力相同，所有元件的出口壓力也相同5.2元件流量特性之間的關(guān)系時(shí)，氣流是亞聲速流，質(zhì)量流量與流量特性的關(guān)系如式(1)所示： (1)時(shí)，氣流是壅塞流，質(zhì)量流量與流量特性的關(guān)系如式(2)所示： (2)3GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014時(shí)，質(zhì)量流量為0,質(zhì)量流量與流量特性的關(guān)系如式(3)所示：qm=0…………(3)5.3流量特性5.3.1概述串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)中所有元件的流量特性的表達(dá)應(yīng)符合ISO6358中的規(guī)定。如果一些元件的流量特性不能按照ISO6358中的方法表達(dá)，C、b、m和△p。可根據(jù)5.3.2或5.3.3和附錄D獲得。5.3.2以幾何尺寸定義的管道的流量特性管子和軟管由其長度L和內(nèi)徑d定義。當(dāng)系統(tǒng)中包含此類元件，流量特性的計(jì)算應(yīng)采用5.3.2.2中給出的基于傳統(tǒng)流體力學(xué)的公式或者5.3.2.3中給出的基于試驗(yàn)結(jié)果的公式?；谠囼?yàn)結(jié)果的公式是在500kPa條件下按照GB/T14513.1—2017進(jìn)行的試驗(yàn)為基礎(chǔ)的。管道內(nèi)徑公差的變化可能會(huì)導(dǎo)致最大±15%的誤差。詳細(xì)的試驗(yàn)結(jié)果參見附錄D,關(guān)于理論公式推導(dǎo)的附加信息在D.2.3中給出。5.3.2.2基于摩擦因數(shù)(取決于雷諾數(shù))的流量特性計(jì)算公式5.3.2.2.1使用摩擦因數(shù)λ(取決于雷諾數(shù)),由式(4)~式(7)計(jì)算管子或軟管的流量特性參數(shù)。這些公式可應(yīng)用于任何理想氣體，與公式相關(guān)的理論參見附錄D。 (4) mpipe=0.5 (6) (7)5.3.2.2.2式(4)～式(7)中的摩擦因數(shù)λ取決于雷諾數(shù)，如式(8)所示： (8)注：式(8)是Filonenko公式，用于光滑圓管內(nèi)湍流狀態(tài)下的計(jì)算(雷諾數(shù)大于4000時(shí)使用)。摩擦因數(shù)也可用其5.3.2.2.3雷諾數(shù)Re是與牛頓流體黏性有關(guān)的無量綱參數(shù)： (9)5.3.2.2.4參數(shù)μ是動(dòng)力黏度，與流體溫度有關(guān)，如式(10)表達(dá)的Sutherland定律(適用于空氣): (10)4GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014μ?——Sutherland參考溫度T,下的動(dòng)力黏度，等于1.712×10-?Pa·s;T,——Sutherland參考溫度，等于273K;5.3.2.2.5對(duì)于空氣(y=1.4),式(4)和式(5)變成式(11)和式(12):5.3.2.3.1式(13)～式(16)是基于GB/T14513.1中以空氣為介質(zhì)的試驗(yàn)結(jié)果推導(dǎo)出來的公式，也可用于計(jì)算管子的流量特性參數(shù)。聚氨酯管的試驗(yàn)結(jié)果在GB/T14513.1—2017的G.4中已給出，參見D.2.4。 (13) (14)m=0.58—0.1b (15)△pe=0 (16)k=2.35×10-3d-0.31 (17)對(duì)于鋼管：k=3.61×10-3d-0.31 (18)5.3.2.3.3對(duì)于其他進(jìn)口壓力，根據(jù)GB/T14513.1,使用壓力依存系數(shù)K,等于2×10-?Pa-1時(shí)的聲速流導(dǎo)計(jì)算相應(yīng)的流量特性。5.3.3流量特性由其他流量參數(shù)或者直管等效長度來表示的元件當(dāng)元件的流量特性由其他流量參數(shù)來表示時(shí)(如公稱流量qn、Cv或Kv或直管等效長度),可參照附錄D提供的方法，對(duì)可壓縮流體的流量特性進(jìn)行估算。6串聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算6.1概述當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，流體通過所有元件的質(zhì)量流量qm相同，如圖1所示。5GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014元件2T.Ap1m?Ap.Apa元件nPz=P??59)9本章中規(guī)定的方法使系統(tǒng)獲得一個(gè)由元件和管道的流量特性確定的整體流量特性，如圖2所示。P.T.組件系統(tǒng)bAp.Pe圖2等效系統(tǒng)——系統(tǒng)進(jìn)口壓力(pe)是第一個(gè)元件的上游壓力(p); 系統(tǒng)進(jìn)口處流體的滯止溫度T.。假定流體是絕熱的，系統(tǒng)各處的滯止溫度均相同6.3計(jì)算原理如圖1所示的串聯(lián)系統(tǒng)，其流量特性參照?qǐng)DC.1中的流程和以下五個(gè)步驟計(jì)算：a)計(jì)算開啟壓力；b)如果元件是摩擦因數(shù)定義的管子或軟管，計(jì)算其聲速流導(dǎo)初始值；c)計(jì)算聲速流導(dǎo)C;d)計(jì)算臨界背壓比b和亞聲速指數(shù)m;e)若系統(tǒng)包含任何有壓力依存性的元件，計(jì)算壓力依存系數(shù)Kp。根據(jù)系統(tǒng)的元件類型，步驟b)和步驟e)是可選的。步驟c)和步驟d)需要相同的計(jì)算原理，即在給定的亞聲速質(zhì)量流量qm下計(jì)算串聯(lián)系統(tǒng)的出口壓力pf。對(duì)于給定的質(zhì)量流量qm和固定的進(jìn)口壓力pe,從第一個(gè)元件開始直到最后一個(gè)元件，計(jì)算并確定各元件的出口壓力pzi。6.4計(jì)算開啟壓力(步驟1)系統(tǒng)的開啟壓力等于各元件開啟壓力△pa的總和：6.5計(jì)算聲速流導(dǎo)初始值(可選步驟2)66.6計(jì)算聲速流導(dǎo)(步驟3)6.6.1計(jì)算原理系統(tǒng)的聲速流導(dǎo)小于各元件的聲速流導(dǎo)。為了計(jì)算系統(tǒng)的聲速流導(dǎo)C,需要確定與進(jìn)口壓力p.相對(duì)應(yīng)的壅塞質(zhì)量流量。此壅塞質(zhì)量流量不能精確計(jì)算，但它相當(dāng)于系統(tǒng)能達(dá)到的最大亞聲速流量，由不同的質(zhì)量流量qm值多次試算確定，qm定義為占理論最大質(zhì)量流量(qm)MAx一定百分比的質(zhì)量流量。流過系統(tǒng)的理論最大質(zhì)量流量(qm)MAx由系統(tǒng)中流量最小的元件決定。壅塞質(zhì)量流量qm*是系統(tǒng)最終下游壓力p:有實(shí)數(shù)解的條件下得到的最大亞聲速質(zhì)量流量。參見6.6.2計(jì)算理論最大質(zhì)量流量(qm)MAx極限值首先由式(21)確定系統(tǒng)中所有元件的聲速流導(dǎo)C的最小值CMN,然后由式(22)計(jì)算(qm)MAx。 ,C;,…,Cn)……(21) (22)6.6.3計(jì)算壅塞質(zhì)量流量qm=η(qm)MAX (23)6.6.3.2首個(gè)元件的上游壓力為系統(tǒng)的進(jìn)口壓力：p?1=pe (24)6.6.3.3利用式(23)給定的質(zhì)量流量qm,從首個(gè)元件開始，采用下述過程計(jì)算每個(gè)元件的出口壓力pzi,直至末端元件。6.6.3.3.1元件或管道的上游壓力等于與其相連的前一元件的下游壓力：pi=p2(i-1),i>1 (25)6.6.3.3.2給定的質(zhì)量流量qm應(yīng)小于元件i的壅塞質(zhì)量流量： (26)如果這個(gè)條件不滿足，負(fù)平方根會(huì)出現(xiàn)在式(27)中。6.6.3.3.2.1如果滿足式(26),由式(27)計(jì)算元件i的下游壓力pzi。參見圖C.6。 (27)如果元件i是由摩擦因數(shù)定義的管子，首先計(jì)算：——由式(10)計(jì)算溫度T。的動(dòng)力黏度；——由式(9)計(jì)算雷諾數(shù)；7——由式(8)計(jì)算摩擦因數(shù)； 如果元件i是摩擦因數(shù)定義的管子，式(27)只給出了管子的下游靜壓力pa;。在這種情況下，由式(28)計(jì)算其下游滯止壓力pzi,式(28)來自于GB/T14513.1—2017的式(A.1):6.6.3.3.2.2如果有不能滿足式(26)的元件，末端元件的出口滯止壓力pzm無實(shí)數(shù)解，即式(27)出現(xiàn)負(fù)平方根，因?yàn)槭?23)給定的流量太大。在這種情況下，按照步長0.0001降低η的值，重復(fù)6.6.3中的計(jì)算，直到出口滯止壓力的解為實(shí)數(shù)。6.6.3.3.3當(dāng)最后一個(gè)元件的出口滯止壓力pzn有實(shí)數(shù)解時(shí)，停止對(duì)》的第一個(gè)值(η的最大值)的迭pi=p2n…………(29)代入最后一個(gè)，值，由式(23)計(jì)算出的質(zhì)量流量是系統(tǒng)能達(dá)到的最大亞聲速質(zhì)量流量，相當(dāng)于系統(tǒng)的壅塞質(zhì)量流量qm·。此計(jì)算過程也可用振蕩法計(jì)算，以η的0值和最高值開始(最后至少保留4位小數(shù))振蕩計(jì)算直到出口滯止壓力的解為實(shí)數(shù)。計(jì)算實(shí)例參見A.2.5。注：實(shí)例計(jì)算結(jié)果參見A.2。6.6.4聲速流導(dǎo)C的計(jì)算計(jì)算聲速流導(dǎo)C:6.7計(jì)算臨界背壓比b和亞聲速指數(shù)m(步驟4)6.7.1計(jì)算亞聲速流數(shù)據(jù)6.7.1.1為了確定系統(tǒng)的流量特性參數(shù)b和m,需要在亞聲速流區(qū)域計(jì)算一系列質(zhì)量流量。取壅塞質(zhì)量流量qm*一定百分比(βi)的質(zhì)量流量qm':qm3=β?qm…………(31)表3流量比值j112345678jβ896.7.1.3對(duì)于質(zhì)量流量qm的16個(gè)值，按照6.6.3.3中所述的計(jì)算原理，由式(24)、式(25)、式(27)和式(28)計(jì)算元件和管道的下游壓力直到系統(tǒng)的最終下游壓力pr3。如有需要可以通過式(28)將靜壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闇箟毫?見6.6.3.3.2.1)。參見圖C.7。6.7.2計(jì)算流量特性參數(shù)b和m用最小二乘法計(jì)算臨界背壓比b和亞聲速指數(shù)m:中得到給定的亞聲速質(zhì)量流量qm1,qm2,…,qm3,…。當(dāng)δqm3的平方總和E為最小可能值時(shí)，由式(34)確定b和m。參數(shù)δqm3是質(zhì)量流量qm3與質(zhì)量流量qm的差值：δqm3=qm3一qmal (33)E=∑(8qm3)2 (34)計(jì)算實(shí)例參見附錄A。6.8計(jì)算壓力依存系數(shù)Kp(可選步驟5)6.8.1如果系統(tǒng)中包含任何有壓力依存性的元件，按照6.8.2和6.8.5中所述的步驟計(jì)算壓力依存系6.8.3確定流量特性如下：a)對(duì)于有壓力依存性的元件，使用GB/T14513.1—2017中的式(E.4)計(jì)算其相應(yīng)的聲速流導(dǎo)；b)對(duì)于由摩擦因數(shù)λ定義的管子，按照6.5計(jì)算其聲速流導(dǎo)初始值Cinit。6.8.4按照6.6.2到6.6.4中描述的過程計(jì)算與△pe+p。相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)聲速流導(dǎo)Cap。6.8.5由式(35)計(jì)算壓力依存系數(shù)Kp?！?GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014——系統(tǒng)的進(jìn)口壓力(pe)是所有元件的上游壓力(p?1,p?2,…,p?,…,pi,…,pzi,…,pzm)。T2C,b,m,△paPu元件P?注：圖3中所用的符號(hào)由表1和表2給出。對(duì)于并聯(lián)系統(tǒng)的流量特性計(jì)算，給定以下參數(shù)：—-系統(tǒng)的進(jìn)口壓力pe;如圖3所示的并聯(lián)系統(tǒng)。系統(tǒng)的流量特性由3個(gè)主要步驟確定：b)計(jì)算聲速流導(dǎo)C;d)計(jì)算臨界背壓比b和亞聲速指數(shù)m。7.4在給定的進(jìn)口壓力下計(jì)算管子或軟管的流量特性在給定的進(jìn)口壓力下，計(jì)算管子或軟管的流量特性，如果系統(tǒng)中包含此類元件，采用以下步驟計(jì)算：a)由式(20)計(jì)算聲速流導(dǎo)初始值Cinit;b)由式(36)計(jì)算相應(yīng)的理論最大質(zhì)量流量：…………c)按照6.6.3和6.6.4中所述過程，在給定的進(jìn)口壓力pe下計(jì)算壅塞質(zhì)量流量qm·及聲速流d)按照6.7中所述過程，計(jì)算臨界背壓比b和亞聲速指數(shù)m。參見圖C.9。7.5計(jì)算聲速流導(dǎo)C(步驟1)由式(37)計(jì)算系統(tǒng)的聲速流導(dǎo)，即各元件聲速流導(dǎo)C;的總和：7.6計(jì)算開啟壓力△pe(步驟2)由式(38)計(jì)算系統(tǒng)的開啟壓力，即各元件開啟壓力△p。的最小值：△pe=min(△pe,△pe?,…,△pei,…,△pom)7.7計(jì)算臨界背壓比b和亞聲速指數(shù)m(步驟3)7.7.1計(jì)算亞聲速流數(shù)據(jù)為了確定系統(tǒng)的臨界背壓比b和亞聲速指數(shù)m,按照以下步驟為系統(tǒng)的亞聲速流區(qū)域建立質(zhì)量流量和壓力比數(shù)據(jù)：a)由式(39)確定所有并聯(lián)元件的最小臨界背壓比：bmin=min(b?,b?,…,bi,…,bn)…………(39)b)對(duì)于bmm和以固定步長或者變步長分布(見表4)并大于bm:n的壓力比,由式(1)～式(3)計(jì)算各元件的質(zhì)量流量qmi,然后由式(40)計(jì)算系統(tǒng)的質(zhì)量流量qmi:…………表4壓力比值的例子j1123456GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014表4(續(xù))j7897.7.2計(jì)算流量特性參數(shù)b和m用最小二乘法計(jì)算臨界背壓比b和亞聲速指數(shù)m:a)將7.7.1中得到的壓力比,(),,…,bmin以及先前確定的C和△p。代入式qm’的差值，由式(32)計(jì)算得到，參數(shù)qm3由7.7.1中的壓力和bmin確定。GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014(資料性附錄)串聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算實(shí)例A.1串聯(lián)系統(tǒng)A.1.1本例中使用的系統(tǒng)如圖A.1所示。2——p.=pi3——元件1;5元件3;6——p?3=p圖A.1本例中使用的系統(tǒng)A.1.2根據(jù)5.3.2.2中的質(zhì)量流量qm計(jì)算管子的流量特性Cpipe和bpie。管子的幾何尺寸參數(shù)見表A.1。表A.1單個(gè)元件的流量特性特性或參數(shù)元件12(管子)3C/[m3/(s·Pa)(ANR)]或d/m8.00E-03m0.2670.403m0.5200.500△p./Pa000A.1.3表A.2列出了6.2中給定的壓縮空氣參數(shù)。GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014參數(shù)單位值Pokg/m3K293.15KPa600000YRA.1.4按照步驟1,由式(19)計(jì)算系統(tǒng)的開啟壓力：△pe=△pa十△pc2+△pe3=0……(A.1)A.1.5按照步驟2,由式(20)計(jì)算管子聲速流導(dǎo)的初始值C?init:A.2計(jì)算聲速流導(dǎo)C(步驟3)A.2.1首先，利用表A.1給出的元件1和元件3的聲速流導(dǎo)以及由式(A.2)計(jì)算得到的元件2(管子)的聲速流導(dǎo)初始值C?init,按照6.6.2計(jì)算理論最大質(zhì)量流量(qm)MAX:CMIn=min(C?,C?init,C?)=2.699×10-?m3/(s·Pa)(ANR)…………(A.3)……A.2.2表A.3闡明了當(dāng)進(jìn)口壓力為0.6MPa時(shí)6.6.3所述的計(jì)算過程。qm=η(qm)MAx對(duì)于元件1,其上游壓力就是系統(tǒng)的進(jìn)口壓力[式(24)]:P?=pe=6×10?Pa…………(A.5)其下游滯止壓力只有在質(zhì)量流量小于壅塞流量的條件下才能計(jì)算[式(26)]:…………(A.6)如果》的當(dāng)前值不滿足式(A.6)的條件[式(27)中出現(xiàn)負(fù)平方根],減小η的值直到滿足條件(直到出口的滯止壓力有實(shí)數(shù)解)。由式(A.7)計(jì)算下游滯止壓力：………………(A.7)對(duì)于元件2,其上游壓力就是元件1的出口滯止壓力[式(25),i=2]:p12=p21…………(A.8)元件2是管子。首先，由式(10)計(jì)算進(jìn)口溫度的動(dòng)力黏度：GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014…………對(duì)于元件3,其上游壓力是元件2的出口壓力[式(25),i=3]:p?3=p?2…………(A.13)…………(A.14)………………(A.15)由式(A.16)計(jì)算系統(tǒng)的最終壓力：p:=p23…………(A.16)步驟3:計(jì)算最大亞聲速質(zhì)量流量確定C僅在亞聲速流狀態(tài)下各元件的出口總壓元件1pi1=p.式(A.5)元件2(管子)pi2=p?1式(A.8)元件3p13=p?2式(A.13)流量比7質(zhì)量流量qm/(kg/s)式(23)q=η(qm)MAXP2i/Pa式(A.7)式(9)λ式(8)Cpip/式(11)bpipe式(12)靜態(tài)壓力pa?2/Pa式(A.11)總壓力p22/Pa式(A.12)pz/Pa式(A.15)pi=pz?式(A.16)系統(tǒng)聲速流導(dǎo)/式(30)0.01753.778E-084468354547500.75890.01753.778E-084468804547920.75880.01753.778E-084469264548350.75870.01753.778E-084469714548770.75860.01753.778E-084470174549200.75850.01753.778E-084470624549620.75840.01753.778E-084471074550050.75830.01753.778E-084471534550472.047E-08GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014A.2.3表A.3給出了當(dāng)串聯(lián)系統(tǒng)的最終壓力p:有實(shí)數(shù)解時(shí)》的最大值為0.7583。A.2.5振蕩法計(jì)算最大亞聲速質(zhì)量流量壓力的值為實(shí)數(shù)(見表A.4)。然后以0.05的步長增加η的值(或更多),直到出口滯止壓力值不是實(shí)A.3b和m的計(jì)算圖解(步驟4)如表A.5所示，系統(tǒng)最終壓力的計(jì)算過程與A.2.2中相同，通過表3給定的16個(gè)流量比pi值由qm3=β'qm*…………(A.18)表A.4步驟3:計(jì)算最大亞聲速質(zhì)量流量確定C僅在亞聲速流狀態(tài)下各元件的出口總壓元件1pn=pe式(A.5)元件2(管子)p12=pz?式(A.8)元件3p?3=p?2式(A.13)流量比7質(zhì)量流量qm/(kg/s)式(23)q=y(qm)MAxpz1/Pa式(A.7)式(9)λ式(8)Cpipe/式(11)bpipe式(12)靜態(tài)壓力p,22/Pa式(A.11)總壓力p2/Pa式(A.12)pzs/Pa式(A.15)pi=p?3式(A.16)系統(tǒng)聲速流導(dǎo)/式(30)14821470.01663.866E-08288172454750Notpossible0.01693.833E-08454792Notpossible0.01733.795E-08427269454835Notpossible0.01753.779E-08446381454877Notpossible0.75380.01753.778E-084471534549202.047E-080.01783.753E-08471855454962與用于確定b和m的下游壓力的計(jì)算(亞聲速流數(shù)據(jù))僅在亞聲速流狀態(tài)下各元件的出口總壓仿真元件1p11=p.式(A.5)元件2(管子)p?2=p?1式(A.8)元件3p?3=p?2式(A.13)流量比β質(zhì)量流量qm/(kg/s)式(31)p??/Pa式(A.7)式(9)λ式(8)Cpipe/式(11)bpipe式(12)靜態(tài)壓力p.22/Pa式(A.11)總壓力p?2/Pa式(A.12)p?3/Pa式(A.15)p=p23式(A.16)誤差11.4555E-025352890.01753.778E-080.1994471534550470.140.9951.4483E-025359630.01753.777E-080.1994488634566492197800.330.981.4264E-025359580.01763.772E-080.1984539034613712567080.370.951.3828E-025418350.01773.762E-080.1984635924704623005020.271.3100E-025479670.01793.744E-080.1974786654846363500640.080.855537040.01813.726E-080.1964925174976923875890.085590620.01843.707E-080.1955052625097314184600.200.751.0917E-02564055960460.01863.686E-080.1945169935208314448010.271.0189E-02568693896430.01893.663E-080.1935277855310604677180.318.7333E-025769490.01953.613E-080.1905467845491065057240.287.2777E-02583897640300.02033.553E-080.1875626295641965356020.135.8222E-025895840.02143.479E-080.1835755715765515589530.144.3666E-025940410.02293.383E-080.1785863065863065766890.532.9111E-02597278256120.02523.245E-080.1715935225935225893331.4555E-025992840.03023.003E-080.1585981675981675971320.011.4555E-025999910.06402.146E-080.113599968599968599958GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014表A.6當(dāng)pe=0.6MPa時(shí)計(jì)算系統(tǒng)的流量特性特性或參數(shù)元件系統(tǒng)12(管子)38.00E-03m2.047E-080.2670.4030.277m0.5200.5000.535△p./Pa00011XX——p?/pi;注：也可用5.3.2.3中的公式計(jì)算基于測試結(jié)果的管子流量特性。圖A.2按照6.7.1計(jì)算得到的質(zhì)量流量與按照6.7.2當(dāng)pe=0.6MPa時(shí)系統(tǒng)特性的計(jì)算結(jié)果之間的對(duì)比A.4不同進(jìn)口壓力下的計(jì)算A.4.2圖A.3顯示了兩個(gè)進(jìn)口壓力下系統(tǒng)流導(dǎo)曲線之間的不同。這是因?yàn)樵诠茏又械哪Σ翐p失(取決于雷諾數(shù))不同。20GB/T14513.3—2022.0E-08123XX———p?/p?;表A.7當(dāng)pe=1.0MPa時(shí)計(jì)算系統(tǒng)的流量特性特性或參數(shù)元件系統(tǒng)12(管子)38.00E-03m2.07E-080.2670.4030.280m0.5200.5000.533△p./Pa00021GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014(資料性附錄)并聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算實(shí)例B.1排氣回路本例中使用的排氣回路見圖B.1。表B.1給出了各元件和管道的規(guī)格。減壓閥和每個(gè)并聯(lián)支路的C——支路C;8——噴嘴B;圖B.1排氣回路圖解22GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014B.2計(jì)算結(jié)果B.2.1表B.1給出了按照第6章和第7章計(jì)算的結(jié)果。B.2.2采用5.3.2.3中的式(13)～式(15)和式(17)計(jì)算各管道的流量特性。由pe=500kPa計(jì)算上限回路元件或管道規(guī)格申聯(lián)連接的結(jié)果b并聯(lián)連接的結(jié)果尺寸dCbmCbmbm支路A管道A-14×2m0.917×10-80.606×10-8系統(tǒng)3.15×10-8閥A—5.9×10-8管道A-24×3m0.766×10-8噴嘴A2.3×10-8管道B-168×2m5.28×10-8閥B5.9×10-8管道B-268×3m4.52×10-8噴嘴B2.3×10-8支路C管道C-12.57×10-80.627×10-8閥C3.00×10-8管道C-22.18×10-8噴嘴C0.68×10-8支路D管道D-10.917X10-80.185×10-8閥D0.80×10-8管道D-20.766×10-8噴嘴D0.20×10-8·見B.2.2。流量特性按照第6章計(jì)算。流量特性按照第7章計(jì)算。管道和噴嘴的公稱直徑(mm)。聲速流導(dǎo)C的單位為m3/(s·Pa)(ANR)。見圖B.2和B.3。B.3補(bǔ)充說明本條提供了一些關(guān)于排氣支路尺寸的補(bǔ)充說明。圖B.2為典型的支路結(jié)構(gòu)，表B.1顯示了四個(gè)不同支路(支路A到支路D)的計(jì)算結(jié)果。說明：A——支路i;1——管道i-1;3——管道i-2;圖B.2典型的排氣支路及補(bǔ)充說明B.3.2壓力分布和估計(jì)值表B.2給出了圖B.2中的每個(gè)支路的壓力分布、流量、傳輸功率和相對(duì)成本的計(jì)算結(jié)果。圖B.3給出了壓力分布，圖B.4給出了與圖B.2中的氣路A相比較的評(píng)估值的比值。表B.2壓力分布和估計(jì)值支路壓力*流量傳輸功率相對(duì)成本支路A支路B支路C支路D壓力是根據(jù)第6章計(jì)算的。質(zhì)量流量qm,按照第6章計(jì)算。體積流量qv,計(jì)算如下：傳輸功率P,由噴嘴排出的壓縮空氣的功率，計(jì)算如下：d成本是管道、閥和噴嘴的綜合價(jià)格與第1號(hào)支路的比值。GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014Y說明：XX——元件；5——大氣壓力；Y——壓力(kPa);1——支路A;2——支路B;8——管道2;圖B.3壓力分布Y說明：3——相對(duì)成本。圖B.4與支路A相比較的評(píng)估值的比值26GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014支路A中管道1-1和管道1-2的壓降非常大，因此噴嘴的進(jìn)口壓力p?4降到132kPa。內(nèi)徑4mm的管道尺寸太小。支路A是尺寸不正確的典型例子，性能差又相對(duì)昂貴。B.3.4合理的尺寸支路B中管道2-1和管道2-2的內(nèi)徑是8mm。管道的壓降約為支路A中壓降的14%,噴嘴的進(jìn)口壓力保持在400kPa或以上。支路B的成本僅比支路A高7%,但流量大3.2倍，且傳輸功率大10倍。支路B是尺寸正確的典型例子，其性能優(yōu)良。B.3.5優(yōu)化尺寸支路C的尺寸提供了幾乎和支路A一樣的流量。管道3-1和管道3-2的內(nèi)徑比支路A大6mm;閥的聲速流導(dǎo)C約為支路A的50%;且噴嘴的直徑從4mm減小到2.2mm。噴嘴的進(jìn)口壓力保持在461kPa的高水平。支路C實(shí)現(xiàn)與支路A相同的流量(即相同的空氣消耗量),但成本降低約20%,傳輸功率大3.4倍。支路C是優(yōu)化尺寸的典型例子，其成本較低且性能優(yōu)良。B.3.6最優(yōu)尺寸降到0.8dm3/(s·bar),噴嘴的直徑從4mm減小到1.2mm。噴嘴的進(jìn)口壓力保持在463kPa的高水平。雖然支路D實(shí)現(xiàn)與支路A幾乎相同的排氣性能，但系統(tǒng)的成本降低約50%,空氣消耗量降低約33%。支路D是最優(yōu)尺寸的典型例子，其成本最低且性能最優(yōu)。B.3.7壓力依存性如表B.1所示，括號(hào)內(nèi)是管道壓力依存系數(shù)為2×10-?Pa-1,進(jìn)口壓力為1000kPa時(shí)的計(jì)算結(jié)果。與進(jìn)口壓力為500kPa的情況相比，管道的聲速流導(dǎo)C增大10%,臨界背壓比b增大0.02或0.04,但m幾乎相同。由于尺寸不正確，A支路的聲速流導(dǎo)C也增大10%。然而，進(jìn)口壓力對(duì)支路B的聲速流導(dǎo)C的影響降低到2.6%,對(duì)支路C和支路D的影響降低到1.5%。換言之，使用優(yōu)化尺寸或最優(yōu)尺寸設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，與管道相關(guān)的壓力依存性或計(jì)算誤差基本消失。27GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014圖C.1闡明了在6.4到6.8中的計(jì)算程序。28GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014計(jì)算亞聲速流數(shù)據(jù)計(jì)算壓力依存系數(shù)開始否Pe=T.=是管子或軟管?是否是步驟1步驟2聲速流導(dǎo)的初始化進(jìn)入子程序2進(jìn)入子程序5通過最小二乘法通過最小二乘法計(jì)算b和m否是否是否依賴于壓力?Pe=Pe+△pe否是是是是管子或軟管?進(jìn)入子程序1a進(jìn)入子程序1b進(jìn)入子程序1a進(jìn)入子程序2結(jié)束圖C.1串聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算流程示意圖GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014子程序1aL=y-y-a流程示意圖：按照6.5使用摩擦因數(shù)λ計(jì)算管子或軟管的聲速流導(dǎo)初始值子程序1bL?=是聚氨酯管?否否是否Pe=500kPam,=0.58-0.1b,(15)對(duì)應(yīng)5.3.2.3.2對(duì)應(yīng)5.3.2.3.3b流程示意圖：按照5.3.2.3基于空氣測試結(jié)果計(jì)算管子或軟管的流量特性30對(duì)應(yīng)6.6.2對(duì)應(yīng)6.6.3子程序2CMn=min(C?,C?,.,C,.,C)(21)9m=n(qm)AxP=Pe否是管子或軟管?管子或軟管是流體參數(shù)的計(jì)算進(jìn)入子程序3否是計(jì)算下游滯止壓力P?進(jìn)入子程序4i=n?否Pui=P2(i-1)(25)結(jié)束圖C.4子程序2流程示意圖：按照6.6.3計(jì)算系統(tǒng)的壅塞質(zhì)量流量31GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014子程序32.28x103d1結(jié)束對(duì)應(yīng)5.3.2.2.5對(duì)應(yīng)5.3.2.2.1圖C.5子程序3流程示意圖：按照5.3.2.2使用摩擦因數(shù)λ(取決于雷諾數(shù))計(jì)算管子或軟管的流量參數(shù)32GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014子程序4否第個(gè)元件是管子或軟管?圖使用了λ?是Ps?i=P?i1Ps?i2+42y計(jì)算滯止壓力P?結(jié)束GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014對(duì)應(yīng)6.7.1.1Pi=Pe否第個(gè)元件是管子或軟管?是是流體參數(shù)的計(jì)算進(jìn)入子程序3對(duì)應(yīng)6.7.1.3i=i+1結(jié)束圖C.7子程序5流程示意圖：按照6.7.1計(jì)算系統(tǒng)的亞聲速流數(shù)據(jù)C.2并聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算程序圖C.8闡明了7.4～7.7的計(jì)算程序。圖C.9闡明了在圖C.8中應(yīng)用的計(jì)算子程序6。34GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014開始對(duì)應(yīng)7.2對(duì)應(yīng)7.5對(duì)應(yīng)7.6P.=T.否第個(gè)元件是管子或軟管?是Ape=min(△pa,Apa?,…,Ape;,…,Apen)對(duì)應(yīng)7.4計(jì)算管子或軟管的流量特性步驟0使用了是步驟0使用了進(jìn)入子程序6步強(qiáng)1步驟2否對(duì)應(yīng)7.7.1bm=min(b,b?……b,…,b.)J=0是I從0到n是步疆3根據(jù)式(1)到(3)計(jì)算步疆3對(duì)應(yīng)7.7.2結(jié)束GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014子程序6dy-L-確定qm轉(zhuǎn)到子程序3否7=7-0.0001對(duì)應(yīng)6.7.1:對(duì)應(yīng)6.7.2?(26)qm'=qmj從1變化到169m轉(zhuǎn)到子程序3通過最小二乘法結(jié)束表3表3向軟管在上游壓力為p.時(shí)的流量參數(shù)GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014(資料性附錄)D.1概述a)由幾何尺寸定義的管子(見D.2);b)流量特性由直管等效長度表示的截止閥和連接件(見D.3);c)流量特性由其他流量參數(shù)表示的閥(見D.4)。D.1.2表D.1給出了表1未列出的其他符號(hào)。表D.1其他符號(hào)符號(hào)描述單位a流量系數(shù)5元件的總壓力損失系數(shù)A有效面積m2流量系數(shù)*流量系數(shù)L直管等效長度mLpipe管子長度mp?1管子的上游靜壓Pa公稱流量dm3/min(ANR)S幾何面積m2s壓縮性系數(shù) ·C.值是以psi為單位的壓強(qiáng)的平方根除以每分鐘的美制加侖數(shù)。見EN1267:2012[3]的定義。VDI3290Guideline-1962[8與SPECIFICATIONVDMA24575:2007-069]的定義。D.2由幾何尺寸定義的管子(見5.3.2)D.2.1概述D.2.1.1給定長度L和內(nèi)徑d的管子的流量特性可以由5.3.2.2或5.2.2.3中規(guī)定的方法計(jì)算。D.2.1.2D.2.2給出了管子的實(shí)際尺寸。D.2.1.3D.2.3解釋了式(4)～式(7)是如何從分析中得出的。D.2.1.4D.2.4說明了式(13)～式(18)適用于空氣的理由。D.2.2樹脂管的尺寸允許偏差樹脂管采用擠出成型，表D.2中的外徑和壁厚公差來自ISO14743:2004。表格的最后一列給出了根據(jù)外徑和壁厚公差允許的內(nèi)孔截面積允許偏差。樹脂管的聲速流導(dǎo)與內(nèi)孔截面積成正比，如果由內(nèi)徑確定流量特性，這種評(píng)值應(yīng)該以這個(gè)范圍內(nèi)的結(jié)果分布為前提。表D.2樹脂管的尺寸和公差及允許偏差材料尺寸外徑×內(nèi)徑外徑/mm內(nèi)孔截面積允許偏差/%尺寸公差尺寸公差聚酰胺(PA)44×2.54士0.08士0.0866士0.08士0.08土1288土0.08士0.08士8士0.08士0.08士0.1士0.08士6聚氨酯(PU)44×2.54士0.1十0.166士0.188×5.58士0.1±士0.15士0.15D.2.3流量特性由摩擦因數(shù)(取決于雷諾數(shù))表達(dá)的管子D.2.3.1使用流量系數(shù)D.2.3.1.1流量系數(shù)α與元件的出口幾何面積(S?)相關(guān)：S?——元件的進(jìn)口幾何面積；S?——元件的出口幾何面積。D.2.3.1.2流量系數(shù)α的優(yōu)點(diǎn)是具有加法性。這意味著可由全局流量系數(shù)α表征由i個(gè)元件串聯(lián)構(gòu)成的系統(tǒng)的特性，由流量系數(shù)a;表征元件i的特性，它們之間的關(guān)系見式(D.2):注：式(D.1)和式(D.2)來自EN1267:2012。D.2.3.1.3可以定義兩個(gè)流量參數(shù)：有效面積A是元件的出口幾何面積和流量系數(shù)的乘積：壓縮性系數(shù)s,當(dāng)流速為亞聲速時(shí)考慮到氣體的壓縮性(擴(kuò)張噴嘴除外):D.2.3.1.4通過參數(shù)A和S,質(zhì)量流量也可以由分別與上游和下游靜壓(p,和p?2)相關(guān)的式(D.5)和式在亞聲速流狀態(tài)下(△p,<psi/s):在壅塞流狀態(tài)下(△p,≥p?i/s):注：△p,=pa?一ps2D.2.3.2管子的流量特性由摩擦因數(shù)表示的情況D.2.3.2.1在流經(jīng)內(nèi)徑為d、長度為L的具有恒定截面積的管子，并考慮摩擦損失的情況下，壓力損失系數(shù)5可由式(D.7)計(jì)算：式中：λ——平均Darcy摩擦因數(shù)。0.10.0510.0510.020.01Y0.004Y0.0010.00040.00010.01XX說明：1——層流;2——光滑的管子。圖D.1Moody摩擦因數(shù)示意圖D.2.3.2.3式(D.5)和式(D.6)是相對(duì)于靜壓的，而按照ISO6358確定的流量特性與滯止壓力相關(guān)。因此，在計(jì)算系統(tǒng)的流量特性時(shí)，有必要將管子的上游滯止壓力轉(zhuǎn)換為靜壓力，將管子的下游靜壓力轉(zhuǎn)換為滯止壓力。根據(jù)滯止壓力的定義，這些轉(zhuǎn)換相當(dāng)于等熵變換。管子上游側(cè)等熵變換由D.2.3.3給出，管子下游側(cè)等熵變換由D.2.3.5給出。D.2.3.3管子上游側(cè)等熵變換D.2.3.3.1在管子的上游側(cè)，滯止壓力和靜壓力之間的等熵變換等效于通過進(jìn)口(即管子進(jìn)口區(qū)域)遠(yuǎn)大于喉部區(qū)域的理想收縮型噴嘴，見圖D.2。GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014說明：1——上游滯止條件；2噴嘴；4——等熵變換；5——絕熱變換。圖D.2理想收縮型噴嘴上游等熵變換模型D.2.3.3.2對(duì)于進(jìn)口區(qū)域遠(yuǎn)大于喉部區(qū)域的理想噴嘴，由式(D.1)得到流量系數(shù)an=1。D.2.3.3.3利用在式(D.2)中給出的可加性，噴嘴和管子的全局流量系數(shù)α按式(D.9)表示：…………(D.9)D.2.3.3.4式(D.4)定義的壓縮性系數(shù)按式(D.10)表示：有效面積按式(D.11)表示：………………(D.10)…………(D.11)D.2.3.4管子的流量特性D.2.3.4.1當(dāng)考慮到噴嘴的上游壓力p?(相對(duì)于管子的上游滯止壓力)和管子的下游靜壓力p?時(shí)，可使用管子的流量特性聲速流導(dǎo)C和臨界背壓比b將式(D.5)和式(D.6)轉(zhuǎn)換為式(D.12)和式(D.13):在亞聲速流狀態(tài)GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014………………(D.12)在壅塞流狀態(tài)…………(D.13)D.2.3.4.2可使用有效面積A和可壓縮性系數(shù)s由式(D.14)和式(D.15)計(jì)算流量特性Cpipe和bpioe:…………(D.14)…………(D.15)考慮到其上游滯止壓力及下游靜壓力，由式(D.10)和式(D.11)結(jié)合式(D.14)和式(D.15)推導(dǎo)出式(4)和式(5),得到管子的流量特性。D.2.3.5管子下游側(cè)等熵變換在管子的下游側(cè)，可采用GB/T14513.1—2017中的式(A.1)計(jì)算下游靜壓p?與滯止壓力po之間D.2.4基于空氣測試結(jié)果的管子流量特性5.3.2.3中的式(13)~式(16)。已經(jīng)證實(shí)這些計(jì)算公式可應(yīng)用于聚酰胺管[使用式(17)中的摩擦因數(shù)]。D.2.4.2圖D.3顯示了按照5.3.2.3中式(13)、式(17)和式(18)計(jì)算出的鋼管和樹脂管的聲速流導(dǎo)。240A(11/2B20A(8/4B)11φ6φ5φ4.5X——管子的長度(m);X1——樹脂管的內(nèi)徑(mm);GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014YY——管子或軟管的等效長度(m);12——門閥；圖D.4閥門和鋼管用連接件的直管等效長度44GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014D.4流量特性由其他參數(shù)表示的元件D.4.1流量特性用C,表示的元件當(dāng)使用C、表示元件的流量特性時(shí)，采用式(D.17)～式(D.20)計(jì)算ISO6358中使用的流量特性：C=4.0×10-?C,…………(D.17)注：C值的單位是m3/(s·Pa)(ANR)。b=0.3…………(D.18)m=0.5…………(D.19)△pe=0…………(D.20)D.4.1.2轉(zhuǎn)換系數(shù)的確認(rèn)測試了許多氣動(dòng)方向控制閥以確定Cv。這些閥也按照ISO6358進(jìn)行了測試，以確定C和b;圖D.5顯示了測試得到的C.、C和b之間的關(guān)系。通過在數(shù)據(jù)的中間區(qū)域選擇一個(gè)b=0.3的值，得到C/C,的近似值等于4.0×10-?,作為C、和C之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)[參見式(D.17)],應(yīng)該注意的是轉(zhuǎn)換系數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致C產(chǎn)生士15%的誤差。b=0.3的值也用于從D.4中指定的其他流量系數(shù)轉(zhuǎn)換到C。4.5Y3.02.5X1——回歸曲圖D.5各種氣動(dòng)方向控制閥的C值和C,值的對(duì)比GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014D.4.2流量特性用K,表示的元件D.4.2.1從K,到C的轉(zhuǎn)換當(dāng)使用K、表示元件的流量特性時(shí)，采用式(D.21)計(jì)算聲速流導(dǎo)C,采用式(D.18)～式(D.20)確定在ISO6358中其他流量特性參數(shù)：C=4.78×10-?K…………(D.21)注：C值的單位是m3/(s·Pa)(ANR)。D.4.2.2轉(zhuǎn)換系數(shù)的確認(rèn)取b=0.3時(shí)由關(guān)系式C=5.71×10-?√1-bK、得到式(D.21)。該關(guān)系式是由ISO6358-1中的質(zhì)量流量公式推導(dǎo)出來的，用壓力損失(p?-p?)代替壓力比(p?/p?),當(dāng)壓力損失很小時(shí)，可認(rèn)為氣流為不可壓縮流動(dòng)。在這些條件下，質(zhì)量流量可使用流量參數(shù)K、的公式表示。應(yīng)該注意，式(D.21)中的轉(zhuǎn)換可能會(huì)導(dǎo)致C產(chǎn)生±15%的誤差。D.4.3流量特性由公稱流量qn表示的元件D.4.3.1從qn到C的轉(zhuǎn)換當(dāng)使用qn表示元件的流量特性時(shí)，采用式(D.22)計(jì)算聲速流導(dǎo)C,采用式(D.18)～式(D.20)確定ISO6358中其他流量特性參數(shù)：C=3.94×10-3qn…………(D.22)D.4.3.2轉(zhuǎn)換系數(shù)的確認(rèn)使用ISO6358-1中定義的實(shí)際單位，以T?=T?=293.15K、p?=7bar和pz=6bar為輸入和輸出條件可直接計(jì)算公稱流量：…………(D.23)式中：9n——公稱流量[dm3/min(ANR)];C——聲速流導(dǎo)[dm3/(s·bar)(ANR)]。應(yīng)該注意，式(D.22)中的轉(zhuǎn)換可能會(huì)導(dǎo)致C產(chǎn)生士15%的誤差。GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014(資料性附錄)可視化計(jì)算結(jié)果本部分定義了系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間選擇元件的計(jì)算方法。設(shè)計(jì)人員需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模擬信息，因此GB/T14513中闡明的支持定性過程的實(shí)踐信息非常實(shí)用。圖E.1顯示了具有相同聲速流導(dǎo)元件的典型流量特性。曲線1表示最凸形狀，曲線4表示最平形狀。當(dāng)這些元件串聯(lián)或并聯(lián)時(shí)，其組合流量特性有些像曲線1一樣具有最凸形狀，有些像曲線4一樣具YXC=100,b=0.5,m=1;3———C=100,b=2,m=0.5;4——C=100,b=0.2,m=1。E.2具有相同形狀流量特性曲線的多個(gè)元件串聯(lián)的系統(tǒng)47GB/T14513.3—2020/ISO6358-3:2014YXY——聲速流導(dǎo)C;3——臨界背壓比b;圖E.2多個(gè)元件串聯(lián)的系統(tǒng)流量特性E.2.2當(dāng)具有凸型特性的多個(gè)元件串聯(lián)時(shí)，兩個(gè)元件C降低至80%左右，三個(gè)元件70%左右，四個(gè)元件60%左右，六個(gè)元件50%左右。參數(shù)b對(duì)于兩個(gè)元件減小到0.4左右，三個(gè)元件0.3左右，六個(gè)元件0.2左右。無論連接多少元件，參數(shù)m為0.5始終不變。E.2.3當(dāng)具有平型特性的多個(gè)元件串聯(lián)時(shí)，兩個(gè)元件C降低至65%左右，三個(gè)元件50%左右，六個(gè)元件30%左右。相對(duì)于E.2.2中具有凸起形狀特征的元件，C值大約小了15%至20%。參數(shù)b對(duì)于兩個(gè)元件減小到0.1左右，4個(gè)或更多元件則無解。這意味著壅塞流區(qū)域消失。亞聲速指數(shù)m隨著元件的E.3具有不同形狀流量特性曲線的兩個(gè)元件串聯(lián)的系統(tǒng)E.3.1當(dāng)系統(tǒng)中每個(gè)元件的聲速流導(dǎo)C相同時(shí)E.3.1.1圖E.3給出了C值相同但b值和m值不同的兩個(gè)元件串聯(lián)的計(jì)算結(jié)果。E.3.1.2當(dāng)上游元件是元件(1)時(shí)，無論下游元件的流量特性形狀如何，系統(tǒng)的C值為元件的80%,當(dāng)上游元件是元件(4)時(shí)，無論下游元件的流量特性的形狀如何，系統(tǒng)的C值為元件的66%。這證明上游元件對(duì)系統(tǒng)的聲速流導(dǎo)有較大的影響。當(dāng)下游元件是元件(1)時(shí)，無論上游元件的流量特性的曲線形狀如何，系統(tǒng)的臨界背壓比b值約為0.3。當(dāng)下游元件是元件(4)時(shí)，無論上游元件的流量特性的曲線形狀如何，系統(tǒng)的臨界背壓比b值約為0.1。這