流量係數

流量係數（flow coefficient）是流體設備有關其允許流體流動能力的相對度量，描述的是孔穴（英語：Orifice plate）、閥或其他組件的壓力差和流體通過流率之間的關係。

在數學上流量係數C_v（閥的流量額定值，flow-capacity rating of valve）可以用以下方式定義：

$C_{v}=Q{\sqrt {\dfrac {SG}{\Delta P}}}$

其中：

C_v為流量係數或閥的流量等級
Q為流率，單位為美制單位加侖/分鐘
SG為流體的比重，水的比重為1
ΔP為壓力差，單位為psi

在實務上，流量係數C_v是當閥或孔穴兩端的壓力差為1 psi時，60°F的水通過閥或孔穴的體積流率（單位：加侖/分鐘）。

流量係數是一種比較閥性能的方式，也是在不同的應用中選用閥的依據，廣為產業界使用，此定義可以延伸到有關液體、氣體或是蒸氣的方程式中。

Coefficient of discharge（英語：Coefficient of discharge）是實際流量和理論流量之間的關係。

若是氣壓系統的氣體流，C_v可以用在更複雜的方程式中^[1]^[2]。需要用絕對壓力（psia）表示壓力，不能只用壓力差。

若在室溫下的空氣，且出口壓力小於1/2入口絕對壓力，其流場相當單純（不過其內部已到達音速）。若C_v = 1.0，入口壓力為200 psia，其流率為100 標準立方米/分（scfm）。其流率正比於入口絕對壓力，因此若以入口絕對壓力減為2 psia，出口壓力小於1 psi絕對壓力，scfm表示的流率會等於C_v（若C_v = 1.0, 2 psia 輸入時，流率為1.0 scfm）。

流量因子

流量因子K_v（flow factor）是流量係數C_v的公制版本。

具體來說，流量因子 K_v為閥二端壓力差為每平方厘米一公斤時，冷水的流量，流量單位為立方公尺每小時^[3]。流量因子 K_v不是無因次量，但一般也不會直接標示其單位。

K_v可以用下式計算：

$K_{v}=F{\sqrt {\dfrac {SG}{\Delta P}}}$

其中：
K_v為流量係數
F為體積流量，單位為m³/hour
SG為流體比重，水的比重為1
ΔP為閥兩端的壓力差，單位為1 bar或100kPa。

K_v常用在歐洲及亞洲。C_v可以用下式轉換為K_v^[4]

{K_{v}}=(0.865)({C_{v}})

參考資料

^ Swagelok C_v Flow Coefficient "Swagelok CV Flow Coefficient" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
^ "Generant C_v Calculator". [2016-02-18]. （原始內容存檔於2016-03-04）.
^ ISBN 978-1-4005-2712-0 Flow of fluids through valves and fittings, Crane Co.
^ Control Valve Handbook （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Search Chapter 5.

外部連結

Online-Calculation of pressure drop with flow coefficient（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

[1] Swagelok C_v Flow Coefficient "Swagelok CV Flow Coefficient" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

[2] "Generant C_v Calculator". [2016-02-18]. （原始內容存檔於2016-03-04）.

[3] ISBN 978-1-4005-2712-0 Flow of fluids through valves and fittings, Crane Co.

[4] Control Valve Handbook （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Search Chapter 5.

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