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流量系數是表征閥門流量的重要參數。流量系數［1］可表示為：K = Q(ρ/ ?p)1 2/ （3） 如圖 4 所示，流量系數隨著閥門開度的增加而增加。結果表明，橢圓形閥口套筒調節閥的流量系數在試驗和數值模擬之間具有良好的一致性，也驗證了 FLUENT 軟件用于模擬閥門內部流動的可行性。V 形閥口的流量系數接近等百分比流量特性曲線。當閥門開度低于 80％時，扇形閥口閥門的流量系數接近線性流量特性曲線。在相同的開度下，流動橫截面越大，流量系數越大，并且發現通過改變閥口的形狀可以獲得不同的流量特性曲線。
閥口形狀的變化會導致流量系數的變化，同時也會導致內部流動特性的變化。本文采用熵產率 EPR 分析閥門內部的能量損失。EPR 的值表示由回流引起的能量損失的大小。Deyou 等［14］提供了熵產方程。具體的熵產率可表示為：SD′′′ = G /T （4）
SD′′′ = 2µTeff ∂∂ux11 2 + ∂∂ux22 2 + ∂∂ux33 2 + µTeff ∂ × ∂ux12 + ∂∂xu21 2 + ∂∂ux13 + ∂∂xu31 2 + ∂∂ux32 + ∂∂ux23 SD′′′′ = βρεTk
圖 5 顯示了中間平面的熵產率的分布。EPR 值的對數可以直觀地反映閥門內的能量損失。當流體流過閥腔時，流體沖擊閥體，這將導致流動方向的急劇變化和能量損失的增加。高 EPR 區域位于閥口附近，這意味著在該位置產生最大的能量損失。V 形閥口 EPR 值最大，橢圓形閥口僅次之，開度為 20％扇形閥口的 EPR 值最小。隨著閥門開度的增加，EPR 值減小，V 形閥口的最大 EPR 值大于半開狀態下的其他閥門。在相同流動截面積的情況下，全開時不同閥口的 EPR 分布規律是相似的。
本文研究了閥口形狀對套筒調節閥調控特性的影響。通過改變閥口的形狀獲得不同的流動特性，與試驗結果的比較，驗證了仿真結果的正確性，V 形閥口和扇形閥口的流量系數分別接近等百分比流量特性曲線和線性流動特性曲線。結果表明，流量系數在一定程度上取決于流動橫截面的大小，通過改變流動橫截面可獲得理想的流動特性曲線，流動橫截面越小，閥門內部的速度越大，流體對閥門的影響就越大，本文的研究可為套筒調節閥的設計提供指導。
