Caudal de Válvula de Controlo (Cv)
Q = Cv × √(ΔP / SG)
Resposta rápida
Esta calculadora resolve Q = Cv × √(ΔP / SG) para Caudal. Com Cv da Válvula 0.5, Queda de Pressão 15 PSI, Densidade Relativa 1.1, o resultado é 1.846 GPM.
Calculadora
Fórmula
Descrição
O coeficiente de caudal da válvula Cv quantifica a capacidade de caudal de uma válvula de controlo: é o número de galões americanos por minuto de água a 60°F que passa pela válvula com uma queda de pressão de 1 PSI. Para fluidos que não a água, a correção pela densidade relativa ajusta para a diferença de densidade. Esta equação de dimensionamento é fundamental na engenharia de controlo de processos e é usada para selecionar válvulas capazes de fornecer o caudal necessário com a queda de pressão disponível. Válvulas sobredimensionadas dão fraca resolução de controlo, enquanto válvulas subdimensionadas limitam o débito.
Variáveis
- Q — Caudal volumétrico (US GPM)
- Cv — Coeficiente de caudal da válvula (adimensional)
- ΔP — Queda de pressão na válvula (PSI)
- SG — Densidade relativa do fluido em relação à água (adimensional)
Notas Práticas
A água a 60°F tem SG = 1,0. Para gases, usa-se uma equação de Cv diferente que tem em conta a compressibilidade. O coeficiente Kv usado nos países métricos relaciona-se com o Cv por Kv = 0,865 × Cv. O dimensionamento da válvula deve visar 60-80% de abertura ao caudal normal para deixar margem de controlo. A ISA-75.01 fornece as equações completas de dimensionamento de válvulas, incluindo caudal estrangulado, caudal bifásico e correções pelo número de Reynolds.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| Q | Caudal | GPM | GPM |
| Cv | Cv da Válvula | — | — |
| dP | Queda de Pressão | PSI | PSI |
| SG | Densidade Relativa | — | — |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Cv da Válvula 0.5, Queda de Pressão 15 PSI, Densidade Relativa 1.1
- 2. A relação: Q = Cv × √(ΔP / SG)
- 3. Substituir: Cv = 0.5, dP = 15 PSI, SG = 1.1
- 4. Resultado: Caudal = 1.846 GPM
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Cv da Válvula 0.025, Queda de Pressão 0.1 PSI, Densidade Relativa 0.055
Resultado: Caudal = 0.03371 GPM
Faixa baixa
Dados: Cv da Válvula 0.25, Queda de Pressão 1 PSI, Densidade Relativa 0.55
Resultado: Caudal = 0.3371 GPM
Típico
Dados: Cv da Válvula 0.5, Queda de Pressão 15 PSI, Densidade Relativa 1.1
Resultado: Caudal = 1.846 GPM
Faixa alta
Dados: Cv da Válvula 0.8, Queda de Pressão 100 PSI, Densidade Relativa 1.76
Resultado: Caudal = 6.03 GPM
Faixa máxima
Dados: Cv da Válvula 8, Queda de Pressão 1000 PSI, Densidade Relativa 17.6
Resultado: Caudal = 60.3 GPM
Como Caudal varia com Cv da Válvula
| Cv da Válvula (entrada) | Caudal (resultado) |
|---|---|
| 0.05 | 0.1846 GPM |
| 0.125 | 0.4616 GPM |
| 0.25 | 0.9232 GPM |
| 0.375 | 1.385 GPM |
| 0.5 | 1.846 GPM |
| 0.75 | 2.77 GPM |
| 1 | 3.693 GPM |
| 2 | 7.385 GPM |
| 3.5 | 12.92 GPM |
| 5 | 18.46 GPM |
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Como se calcula Caudal de Válvula de Controlo (Cv)?
Use Q = Cv × √(ΔP / SG). Com Cv da Válvula 0.5, Queda de Pressão 15 PSI, Densidade Relativa 1.1, Caudal dá 1.846 GPM.
Qual é a fórmula de Caudal de Válvula de Controlo (Cv)?
A fórmula é Q = Cv × √(ΔP / SG). O coeficiente de caudal da válvula Cv quantifica a capacidade de caudal de uma válvula de controlo: é o número de galões americanos por minuto de água a 60°F que passa pela válvula com uma queda de pressão de 1 PSI.
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