调节阀的特性及选择 调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备，分为两通调节阀和三通调节阀两种。调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀，或者和气动执行机构组成气动调节阀。 电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触，具有调节、切断和分配流体的作用，因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。 本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择，暂不涉及三通调节阀。 1．调节阀工作原理 从流体力学的观点看，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。对不可压缩的流体，由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为 ()()212 212 42 P P D P P A Q -=-= ρ ζ πρζ 式中：Ｑ——流体流经阀的流量，m 3 /s ； Ｐ1、Ｐ2——进口端和出口端的压力，MPa ； Ａ——阀所连接管道的截面面积，m 2 ； Ｄ——阀的公称通径，mm ； ρ——流体的密度，kg/m 3 ； ζ——阀的阻力系数。 可见当A 一定，(P 1-P 2)不变时，则流量仅随阻力系数变化。阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关，也与流体的性质和流动状态有关。调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的，即改变阀门开度，也就改变了阻力系数，从而达到调节流量的目的。阀开得越大，ζ将越小，则通过的流量将越大。 2．调节阀的流量特性 调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系，即 ?? ? ??=L l f Q Q max 式中：Q/Q max ——相对流量，即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比； l/L ——相对开度，即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。 一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前后压差的变化，从而使流量也发生变化。为了便于分析，先假定阀前后压差固定，然后再引申到实际情况。因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。 2.1 调节阀的理想流量特性 调节阀在阀前后压差不变的情况下的流量特性为调节阀的理想流量特性。调节阀的理想流量特性仅由阀芯的形状所决定，典型的理想流量特性有直线流量特性、等百分比(或称对数)流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性，如图5－6所示。
阀门实际特性曲线与理想特性曲线的对比分析 组长：万昌正 组员：潘强广马华培王昱威张藤张鹏飞 实验目的 1.了解实验装置的结构，使用流程和使用方法 2.了解三种常用的阀门固有流量特性曲线：线性、快开、等百分比。并与 工作状态下实际流量特性曲线进行对比。 3.根据阀门对应的流量特性，对阀门进行优化筛选。 实验背景意义 众所周知，调节阀是自动控制中直接与流体相接触的执行器。对热工对象来说，其控制流体（往往是水）的流量和压力，关系着生产过程、空气调节等自动化的技术目标的实现。 随着生产技术的发展，调节阀的结构型式越来越多，调节阀结构型式的选择主要是根据工艺参数（温度、压力、流量）、介质性质（粘度、腐蚀性、毒性、杂质状况）以及调节系统的要求（可调节比、噪音、泄漏量）综合考虑来确定。一般情况下，应首选普通单、双座阀和套筒阀。因为此类调节阀结构简单，阀芯形状易于加工，比较经济；或根据具体的特殊要求选择相应结构形式的调节阀。结构型确定以后，调节阀的具体规格关系到阀的流量特性是否与系统特性相匹配，关系到系统是否稳定性高、经济性好。因此正确选取调节阀的结构形式、流量特性和产品规格，对于自控系统的稳定性、经济合理性有着十分重要的作用。 实验任务分解 对实验内容的分析总结后，我组成员对实验任务进行了细化分解，将实验项目拆分成几个小的实验内容单元，具体任务可见下图。 表一：任务分解 实验原理 阀门的流量特性曲线：根据阀门两端的压降，阀门流量特性分固有流量特性和工作流量特性。固有流量特性是阀门两端压降恒定时的流量特性，亦称为理想流量特性。工作流量特性是在工作状态下（压降变化）阀门的流量特性，阀门出
河流流量过程曲线判读 山东省利津县第二中学徐光辉 流量过程曲线反映的主要内容包括：流量的大小；从曲线变化幅度了解水量的季节变化；从曲线高峰期了解汛期出现的时间和长短；从曲线低谷区了解枯水期出现的时间和长短。 河流径流量过程线图一般可以从以下几个方面把握。 （1）河流流量大小取决于降水量（或冰雪融化量）及流域面积。如河水补给的水量一般较大,冰雪融水补给河流径流量一般较小；但同样是河流补给，我国南方地区与北方地区河流的径流量大小差别很大。 （2）河流的径流量的季节变化。以降水补给为主的河流季节变化大，以地下水补给为主的河流季节变化小。 （3）汛期出现的时间。如冰川补给汛期在夏季；季节性冰雪融水补给的河流汛期大多在春季；同样是降水补给，夏雨型气候区的河流汛期在冬季，年雨型的热带雨林、温带海洋性气候则多无明显的汛期。
（4）有无断流。一般降水补给、地下水补给的河流不会出现断流的情况。内流河往往由于气温低，冰雪不融化，没有冰川融水补给所致。 （5）曲线变化和缓，多是地下水补给，也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区，还可能是水库的调节功能。 河流流量过程线图读图方法和解题思路。 （1）横坐标—时间变化—分析水文特征：河流径流量季节变化、汛期、冰期、断流等情况 （2）纵坐标—数值特征—分析径流量特征：数值高低（峰值、谷值）、径流量变化幅度、极值出现时间
（3）解题思路分析：结合地理位置与海陆位置——分析气候特征——确定径流量随降水量的变化而变化？径流量随气温的变化而变化？ 我国各地区河流流量过程曲线的分析如下。 （1）东部季风区（华北地区） 降水集中在7、8月，汛期为7、8月或稍晚一些时间；由于冬春降水少，枯水期出现在12、1、2月份。本区以雨水补给为主，径流的季节变化随降水量的变化而变化。 （2）东北地区
暖通知识 计量收费主要通过三个途径宏观节能：首先是装设了流量调节阀，实现了流量平衡，进而克服了冷热不均现象；其次是通过温控阀的作用，利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热；第三是提高了用热居民的节能意识，减少了开窗户等的无谓散热。而这三条节能途径，其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。可见，流量调节阀，在计量收费的供热系统中，占有何等重要的地位。因此，如何正确的进行流量调节阀的选型设计，就显得非常重要。 一、温控阀 1、散热器温控阀的构造及工作原理 用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。温控阀一般是装在散热器前，通过自动调节流量，实现居民需要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统，其分流系数可以在0～100％的范围内变动，流量调节余地大，但价格比较贵，结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统，有的用于单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大；用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体，感温包本身即是现场室内温度传感器。如果需要，可以采用远程温度传感器；远程温度传感器臵于要求控温的房间，阀体臵于供暖系统上的
某一部位。 2、温控阀的选型设计 温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备，其他调节阀都是辅助设备，因此温控阀是必备的。一个供暖系统如果不设臵温控阀就不能称之谓热计量收费系统。在温控阀的设计中，正确选型十分重要。温控阀的选型目的，是根据设计流量（已知热负荷下），允许阻力降确定KV值（流量系数）；然后由KV值确定温控阀的直径（型号）。因此，设计图册或厂家样本一定要给出KV值与直径的关系，否则不便于设计人员使用。 在温控阀的选型设计中，绝不是简单挑选与管道同口径的温控阀即完事大吉。而是要在选型的过程中，给选定的温控阀造成一个理想的压差工作条件。一个温控阀通常的工作压差在2～3mH2O之间，最大不超过6～10 mH2O。为此，一定要给出温控阀的预设定值的范围，以防止产生噪音，影响温控阀正常工作。当在同一KV值下，有二种以上口径的选择时，应优先选择口径小的温控阀，其目的是为了提高温控阀的调节性能。 二、电动调节阀 电动调节阀是适用于计算机监控系统中进行流量调节的设备。一般多在无人值守的热力站中采用。电动调节阀由阀体、驱动机构和变送器组成。温控阀是通过感温包进行自力式流量调节的设备，不需要外接电源；而电动调节阀一般需要单相220V电源，通常作为计算机监控系统的执行机构（调节流量）。电动调节阀或温控阀都是供热系统中流量调节的最主要的设备，其它都是其辅助设备。 三、平衡阀 平衡阀分手动平衡阀和自力式平衡阀。无论手动平衡阀还是自力式平衡阀，它们的作用都是使供热系统的近端增加阻力，
高中地理河流流量过程曲线判读 流量过程曲线反映的主要内容包括：流量的大小;从曲线变化幅度了解水量的季节变化;从曲线高峰期了解汛期出现的时间和长短;从曲线低谷区了解枯水期出现的时间和长短。 河流径流量过程线图一般可以从以下几个方面把握。 (1)河流流量大小取决于降水量(或冰雪融化量)及流域面积。如河水补给的水量一般较大,冰雪融水补给河流径流量一般较小;但同样是河流补给，我国南方地区与北方地区河流的径流量大小差别很大。 (2)河流的径流量的季节变化。以降水补给为主的河流季节变化大，以地下水补给为主的河流季节变化小。 (3)汛期出现的时间。如冰川补给汛期在夏季;季节性冰雪融水补给的河流汛期大多在春季;同样是降水补给，夏雨型气候区的河流汛期在冬季，年雨型的热带雨林、温带海洋性气候则多无明显的汛期。 (4)有无断流。一般降水补给、地下水补给的河流不会出现断流的情况。内流河往往由于气温低，冰雪不融化，没有冰川融水补给所致。 (5)曲线变化和缓，多是地下水补给，也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区，还可能是水库的调节功能。 河流流量过程线图读图方法和解题思路。 (1)横坐标—时间变化—分析水文特征：河流径流量季节
变化、汛期、冰期、断流等情况 (2)纵坐标—数值特征—分析径流量特征：数值高低(峰值、谷值)、径流量变化幅度、极值出现时间 (3)解题思路分析：结合地理位置与海陆位置——分析气候特征——确定径流量随降水量的变化而变化?径流量随气温的变化而变化? 我国各地区河流流量过程曲线的分析如下。 (1)东部季风区(华北地区) 降水集中在7、8月，汛期为7、8月或稍晚一些时间;由于冬春降水少，枯水期出现在12、1、2月份。本区以雨水补给为主，径流的季节变化随降水量的变化而变化。
河流流量过程曲线图的判读 1．了解流量过程曲线反映的主要内容 (1)河流流量的大小； (2)从曲线变化幅度了解水量的季节变化； (3)从曲线高峰区了解汛期出现的时间和长短； (4)从曲线低谷区了解枯水期出现的时间和长短。 2．根据流量过程曲线分析 (1)流量是由河水来源(即补给类型)决定的。 (2)丰水期出现在夏秋、枯水期出现在冬春的河流，一般多为雨水补给，但地中海气候区河流则相反。 (3)汛期出现在夏季的河流，除雨水补给外，还可能是冰川融水补给。 (4)出现春汛和夏汛两个汛期的河流，除雨水补给外，还可能有季节性积雪融水补给。 (5)河流在冬季断流可能是河水封冻的缘故。内流河往往是气温低，冰川不融化，没有冰川融水补给所致。 (6)流量曲线变化和缓，河流可能以地下水补给为主，也可能是热带雨林气候区、温带海洋性气候区的河流。 3．流量过程曲线图的判读方法 (1)识别图中纵、横坐标代表的地理事物名称、单位及数值，特别是纵坐标。两图中横坐标均表示时间，甲图中纵坐标为河流流量与降雨量，乙图中纵坐标为河流流量与温度。 (2)以横坐标的时间变化为主线，分析其水文特征。注意过程曲线弯曲变化的时段、峰值的流量。如图，甲河流量较大，汛期出现在4～7月份，冬季是枯水期。乙河流量较小，温度越高，流量越大，冬季出现断流。
(3)结合河流的径流量，并对照河流补给确定河流的补给形式。甲河流量与降雨量的对应关系明显，说明以雨水补给为主；乙河流量与气温的对应关系明显，说明以冰雪融水补给为主。 (4)确定河流所在区域的气候特征：甲河水量丰富，主要分布于我国东南沿海的季风气候区；乙河水量较小，主要分布于我国西北内流区，以温带大陆性气候为主。 4、河流径流量与河流补给类型的关系 1．大气降水：为河流的最主要补给形式，以雨水补给为主，河流径流量随降水量的变化而变化，河流的汛期出现在雨季（见下面的图1）。如我国东部地区为季风气候区，降水集中在夏季，因而河流的汛期多出现在夏秋季节，枯水期多在冬春季节；地中海气候区，降水集中在冬季，河流的汛期为冬季；热带雨林和温带海洋性气候区，年降水较均匀，河流的径流量季节变化不大。 2．季节性积雪融水：河流流经地区，冬季往往严寒多雪；随着气温的回升，积雪融化汇入河流，汛期多出现在春季或初夏（见上面的图2）。如由于积雪的融化，我国东北的河流会形成春汛。 3．冰川融水：多为内陆地区的河流，水源来自高山地区的冰川，河流径流量随气温的变化而变化，汛期出现在夏季，见下面的图3。如我国西北地区有些河流夏季大部分水量来自天山、昆仑山、祁连山的冰川融水。
1、流量系数计算公式 表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等，它们运算单位不同，定义也有不同。 C-工程单位制（MKS制）的流量系数，在国内长期使用。其定义为：温度5-40℃的水，在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。 Cv-英制单位的流量系数，其定义为：温度60℃F（15.6℃）的水，在IIb/in(7kpa)压降下，每分钟流过调节阀的美加仑数。 Kv-国际单位制（SI制）的流量系数，其定义为：温度5-40℃的水，在10Pa（0.1MPa）压降下，1小时流过调节阀的立方米数。 注：C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv，Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。 （1）Kv值计算公式（选自《调节阀口径计算指南》） ①不可压缩流体（液体）（表1-1） Kv值计算公式与判别式（液体） 低雷诺数修正：流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时，其流量系数Kv需要用
雷诺数修正系数修正，修正后的流量系数为： 在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。 计算调节阀雷诺数Rev公式如下： 对于只有一个流路的调节阀，如单座阀、 套筒阀，球阀等： 对于有五个平行流路调节阀，如双座阀、 蝶阀、偏心施转阀等 文字符号说明： P1--阀入口取压点测得的绝对压力，MPa； P2--阀出口取压点测得的绝对压力，MPa； △P--阀入口和出口间的压差，即（P1-P2），MPa； Pv--阀入口温度饱和蒸汽压（绝压），MPa；
Pc--热力学临界压力（绝压），MPa； F F--液体临界压力比系 数， F R--雷诺数系数，根据ReV值可计算出；F L--液体压力恢复系数 QL--液体体积流量，m3/h P L--液体密度，Kg/cm3 ν--运动粘度，10-5m2/s W L--液体质量流量，kg/h， ②可压缩流体（气体、蒸汽）（表1-2） Kv值计算公式与判别式（气体、蒸气）表1-2 文字符号说明： X-压差与入口绝对压力之比（△P/P1）；X T-压差比系数； K-比热比；Qg-体积流量，Nm3/h Wg-质量流量，Kg/h；P1-密度（P1，T1条件）， Kg/m3
阀门的流量特性 不同的流量特性会有不同的阀门开度； ①快开流量特性，起初变化大，后面比较平缓； ②线性流量特性，是阀门的开度跟流量成正比，也就是说阀门开度达到 50%，阀门的流量也达到50%； ③等百流量特性，跟快开式的相反，是起初变化小，后面比较大。 阀门开度与流量、压力的关系,没有确定的计算公式。它们的关系只能用笼统的函数式表示，具体的要查特定的试验曲线。 调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax的关系 :Q/Qmax=f(L/Lmax) 调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax、阀上压差的关系： Q/Qmax=f(L/Lmax)（dP1/dP）^(1/2)。 调节阀自身所具有的固有的流量特性取决于阀芯形状，其中最简单是直线流量特性：调节阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单行程变化所引起的流量变化是一个常数。 阀能控制的最大与最小流量比称为可调比，以R表示，R=Qmax/Qmin, 则直线流量特性的流量与开度的关系为： Q/Qmax=（1/R）[1+（R-1）L/Lmax] 开度一半时，Q/Qmax=51.7% 等百分比流量特性：Q/Qmax=R^(L/Lmax-1） 开度一半时，Q/Qmax=18.3% 快开流量特性：Q/Qmax=（1/R）[1+（R^2-1）L/Lmax]^(1/2)
开度一半时，Q/Qmax=75.8% 流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线及快开四种 ①直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系，即单位开度变化引起的流量变化时常数。 ②对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比，即调节阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增大而增大。 ③抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。 ④快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，此后再增加开度，流量变化很小，故称快开特性。 隔膜阀的流量特性接近快开特性， 蝶阀的流量特性接近等百分比特性， 闸阀的流量特性为直线特性， 球阀的流量特性在启闭阶段为直线，在中间开度的时候为等百分比特性。
高考一轮复习河流流量过程曲线图的判读同步训练题 一、单项选择题 读某河相对流量过程曲线示意图,该河以雨水补给为主,回答1~2题。 1.该河流域内的气候类型不可能是( ) A.亚热带季风和季风性湿润气候 B.热带草原气候 C.热带雨林气候 D.地中海气候 2.该河可能位于图中的( ) A.②③ B.①② C.①③ D.①④ [解析]1.C 2.D 第1题,结合该河的补给类型知,该河流域内径流量季节变化较大。据此推知该河流域内降水季节差异大,故不可能是热带雨林气候。第2题,结合图示及上题分析知,该河流域可能是北半球地中海气候或南半球亚热带季风性湿润气候。结合选项和全球气候分布规律即可确定结论。 下图为某流域森林火灾后第1年、第6年两次相同降雨条件下河流流量过程线图。读图回答3~4题。
3.关于两次径流过程,说法正确的是 ( ) A.第6年的流量峰值大 B.第1年的流速峰值小 C.第6年的河流含沙量大 D.第1年的河流径流量大 4.导致图示径流差异的关键环节是( ) A.蒸发 B.下渗 C.蒸腾 D.地下径流 [解析]3.D 4.B 第3题,本题主要考查地理环境的整体性。森林火灾使森林面积减小,植被的涵蓄水源作用减弱,水降落到地面以后,下渗减少,更多转化为坡面径流汇入河流,所以第1年的河流径流量大,所以D正确。第4题,本题主要考查水循环对自然地理环境的影响。一般来说,同一流域不同年份的降水量相差不大,据图可知,导致图示径流差异的原因主要是森林减少后对径流的涵蓄作用减小,下渗减弱,所以B正确。 读我国东部地区甲、乙、丙三条河流的径流量季节变化示意图,完成5~6题。 甲乙丙 5.形成①②③⑤四处径流量变化的主要原因是( ) A.①处——冰川融水增多 B.②处——大气降水增多 C.③处——积雪融水减少 D.⑤处——湖泊补给减少 6.导致④⑥两处径流量变化的主要原因是( ) A.④处——高山冰雪融水补给减少 B.⑥处——上游用水量减少 C.⑥处——下游截水灌溉农田 D.④处——受副热带高气压带控制,降水少 [解析]5.B 6.D 第5题,结合三条河流径流量变化特点知,甲河位于我国东北地
主要是由三条特性曲线组成，分别是： H-qv曲线，表示泵的扬程与流量关系。曲线，表示泵的轴功率与流量的关系。 ηqv曲线，表示泵的效率与流量的关系。 扬程随流量的增加而减少，轴功率随流量的增加而增加； 流量为零时，效率为零； 流量增加，效率增加，但当流量增大到某一标准值时，流量在增大，效率反而下降 1、特性曲线主要是用于选泵使用，不同曲线会极大影响泵的效率，泵并联运行也需要性能曲线，合理配备水泵的台数。 2、关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机。 3、离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。 4、用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过 度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置，很好 用的。 5、当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。 6、合理，主要就是检修，否则可以不用阀门。 7、这个问题的条件不充分，如果选用的是同一台水泵，同样的电机功率，外网不变的情况下，那么压力不会变化，轴功率会增加。 &问题的本身就是错误的，有效压头并不一定随着流量的增加而下降，这与叶轮安装角有 关，还有可能增加。但就通常使用的泵而言这个问题也是有问题的，扬程随着流量的增加可 以大幅度降低的，这与泵的种类，也就是泵的性能曲线有关。 离心泵的特性曲线是将由实验测定的Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线。此图由泵 的制造厂家提供，供使用部门选泵和操作时参考。
课时达标(十三) 一、选择题 基流也叫底水，是河道中常年存在的那部分径流。基流指数是基流占河流径流的比重。下图为我国某地区河流基流指数与气温和地形的关系图。据此完成1～2题。 1．该河流可能分布在我国的() A．东南地区B．东北地区 C．华北地区D．西北地区 2．有关该地区河流的叙述，正确的是() A．河网稠密，径流量大 B．为季节性河流 C．季节性积雪融水是河流主要的补给来源 D．河流含沙量大，多为外流河 1．D 2.B解析第1题，从图中可以看出，基流指数随温度和高程的升高而增大，表明该地区河流的主要补给方式是永久性冰川积雪融水补给，则D正确。第2题，西北地区为干旱、半干旱地区，降水很少，蒸发旺盛，河流的主要补给方式是永久性冰川积雪融水补给，因此多为季节性河流。 某个地区在某段时间内水量支出之差，等于储水变化量(收入大于支出为正值，收入小于支出为负值，收入等于支出为零)。读三峡库区流量收支时间变化图，回答3～5题。 3．三峡库区水位基本不变，维持在低水位状态的时段是() A．2～5月B．4～7月 C．7～9月D．10～12月 4．三峡水库补给洞庭湖的时段是()
A．4～7月B．7～10月 C．10～12月D．12月～次年4月 5．每年都要将三峡水库的库容腾空(水位由175米降至145米)的主要目的是() A．增大水库调蓄洪水的能力 B．增大库区水面，保障生物繁殖 C．冲刷沉积于水库的淤泥 D．确保长江中下游地区的用水 3．C 4.D 5.A解析第3题，读题干可知，收入大于支出储水变化量为正值，水位升高；收入小于支出储水变化量为负值，水位下降；收入等于支出储水变化量为零，水位基本不变。读图可知，1～6月入库流量小于出库流量，水位下降；7～10月入库流量与出库流量持平，水位最低，且基本没有变化；10～12月入库流量大于出库流量，库区水位升高。第4题，洞庭湖位于我国东部季风区降水集中在夏季，冬季少雨，故每年12月至次年4月，洞庭湖处于枯水期；此时三峡水库补给为洞庭湖区。第5题，在洪水来临之前腾空库容是为了迎接汛期大洪水，增大三峡水库的调蓄能力，确保长江中下游地区的防洪安全。 6．下图为我国某河流上、中游径流量比较示意图。该河流最主要的补给类型是() A．雨水B．冰川融水 C．湖泊水D．季节性积雪融水 6．B解析由图可知，该河上游流量比中游大，且4月前无流量，最大流量集中在7～9月，由此可判断该河为高山冰川融水补给。 下图示意黄河宁夏段。黄河自中卫市的南长滩入境至石嘴山的麻黄沟出境。沙坡头至枣园为峡谷河段，河面较窄，只有冷冬年份才能封河，称为不常封冻河段。枣园至石嘴山河段河面宽广，为常封冻河段，常有凌汛发生。下表示意枣园、石嘴山气温低于0 ℃的日期。据
2020届高三地理复习考点透析：河流流量过程曲线图的分析判断及应用一、典例引领 下图为某流域森林火灾后第1年、第6年两次相同降雨条件下河流流量过程线图。读图，回答(1)～(2)题。 (1)关于两次径流过程，说法正确的是( ) A．第6年的流量峰值大 B．第1年的流速峰值小 C．第6年的河流含沙量大 D．第1年的河流径流量大 (2)导致图示径流差异的关键环节是( ) A．蒸发B．下渗 C．蒸腾D．地下径流 (1)D (2)B [第(1)题，森林火灾后，植被减少，第1年的森林覆盖率较低，经过几年的恢复，到第6年植被覆盖率应提高。相同降雨条件下，植被覆盖率低的时期(第1年)，植被涵养水源的能力差，河流的径流量大，流量峰值大；植被覆盖率高的时期(第6年)，植被涵养水源的能力强，河流的径流量小，流量峰值小。故选D项。第(2)题，根据上题的分析可知，森林涵养水源能力的大小影响径流量的大小，即下渗的多少是导致径流差异的关键环节，故选B项。] 二、考点透析 河流流量过程曲线图的分析判断及应用
1．判读方法 (1)读横轴，看时间与径流曲线的对应状况。 横轴指示了径流变化对应的月份，从中可以看出河流径流变化的时间分布特点。图中径流最高值出现在8月份，冬季的几个月份径流变化较小。 (2)读竖轴，看流量的数值大小。 竖轴上标明的流量数值大小可以反映河流的流量大小。图中的最大流量在220 m3/s左右，说明该河流量较小。 (3)读曲线，看径流的变化特点。 从径流曲线的高低起伏变化可以看出其丰水期和枯水期的长短分布状况。图中河流的丰水期从6月份持续到9月份。 (4)看组合，分析河流的水文特征。 该河的径流变化基本上与气温的变化一致，且流量较小，说明该河以冰雪融水补给为主，径流的季节变化大，年际变化较小。 2．主要应用(从流量过程曲线图中分析河流补给) (1)洪水期出现在夏秋、枯水期在冬春的河流，一般多为雨水补给，但地中海气候区河流刚好相反。 (2)汛期出现在夏季的河流，除由雨水补给外，也可能是冰川融水补给。 (3)春季和夏季出现两个汛期的河流，除由雨水补给外，还可能有季节性积雪融水补给。 (4)河流在冬季断流可能是河水封冻的缘故，内流河往往是由于气温低，冰川不融化，没有冰川融水补给所致。 (5)曲线变化和缓，多系地下水补给，也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区的河流。
流量调节阀的工作原理以及选型 计量收费主要通过三个途径宏观节能：首先是装设了流量调节阀，实现了流量平衡，进而克服了冷热不均现象；其次是通过温控阀的作用，利用了太阳能、家电、照明等设备的自由热；第三是提高了用热居民的节能意识，减少了开窗户等的无谓散热。而这三条节能途径，其中有二条都是通过流量调节阀来实现的。可见，流量调节阀，在计量收费的供热系统中，占有何等重要的地位。因此，如何正确的进行流量调节阀的选型设计，就显得非常重要。 一、温控阀阀 1、散热器温控阀的构造及工作原理 用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。温控阀一般是装在散热器前，通过自动调节流量，实现居民需要的室温。温控阀有二通温控阀和三通温控阀之分。三通温控阀主要用于带有跨越管的单管系统，其分流系数可以在0～100％的范围内变动，流量调节余地大，但价格比较贵，结构较复杂。二通温控阀有的用于双管系统，有的用于单管系统。用于双管系统的二通温控阀阻力较大；用于单管系统的阻力较小。温控阀的感温包与阀体一般组装成一个整体，感温包本身即是现场室内温度传感器。如果需要，可以采用远程温度传感器；远程温度传感器置于要求控温的房间，阀阀体置于供暖系统上的某一部位。 2、温控阀的选型设计 温控阀是供暖系统流量调节的最主要的调节设备，其他调节阀都是辅助设备，因此温控阀是必备的。一个供暖系统如果不设置温控阀就不能称之谓热计量收费系统。在温控阀的设计中，正确选型十分重要。温控阀的选型目的，是根据设计流量（已知热负荷下），允许阻力降确定KV值（流量系数）；然后由KV值确定温控阀的直径（型号）。因此，设计图册或厂家样本一定要给出KV值与直径的关系，否则不便于设计人员使用。 在温控阀的选型设计中，绝不是简单挑选与管道同口径的温控阀即完事大吉。而是要在选型的过程中，给选定的温控阀造成一个理想的压差工作条件。一个温控阀通常的工作压差在2～3mH2O之间，最大不超过6～10mH2O。为此，一定要给出温控阀的预设定值的范围，以防止产生噪音，影响温控阀正常工作。当在同一K V值下，有二种以上口径的选择时，应优先选择口径小的温控阀，其目的是为了提
流量过程曲线反映的主要内容包括：流量的大小；从曲线变化幅度了解水量的季节变化；从曲线高峰期了解汛期出现的时间和长短；从曲线低谷区了解枯水期出现的时间和长短。 河流径流量过程线图一般可以从以下几个方面把握。 （1）河流流量大小取决于降水量（或冰雪融化量）及流域面积。如河水补给的水量一般较大,冰雪融水补给河流径流量一般较小；但同样是河流补给，我国南方地区与北方地区河流的径流量大小差别很大。 （2）河流的径流量的季节变化。以降水补给为主的河流季节变化大，以地下水补给为主的河流季节变化小。 （3）汛期出现的时间。如冰川补给汛期在夏季；季节性冰雪融水补给的河流汛期大多在春季；同样是降水补给，夏雨型气候区的河流汛期在冬季，年雨型的热带雨林、温带海洋性气候则多无明显的汛期。 （4）有无断流。一般降水补给、地下水补给的河流不会出现断流的情况。内流河往往由于气温低，冰雪不融化，没有冰川融水补给所致。 （5）曲线变化和缓，多是地下水补给，也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区，还可能是水库的调节功能。 河流流量过程线图读图方法和解题思路。 （1）横坐标—时间变化—分析水文特征：河流径流量季节变化、汛期、冰期、断流等情况 （2）纵坐标—数值特征—分析径流量特征：数值高低（峰值、谷值）、径流量变化幅度、极值出现时间 （3）解题思路分析：结合地理位置与海陆位置——分析气候特征——确定径流量随降水量的变化而变化？径流量随气温的变化而变化？ 我国各地区河流流量过程曲线的分析如下。 （1）东部季风区（华北地区） 降水集中在7、8月，汛期为7、8月或稍晚一些时间；由于冬春降水少，枯水期出现在12、1、2月份。本区以雨水补给为主，径流的季节变化随降水量的变化而变化。 （2）东北地区 由于纬度较高，冬季严寒，积雪深厚，春季积雪消融，4、5月份形成一次汛期（春汛）； 7、8月份东南季风带来降雨，河流又出现第二次汛期（夏汛）；冬季气温低，河流封冻，小河流会断流。
图2 图3 典型阀的流量特性
流量特性的选择 选择的原则是：选择的流量特性却好与调节对象的特性和调节器的特性相反。这样，调节系统的综合特性可接近于线性。 但是，对调节阀制造厂来说，实际上不可能都通晓各个工艺流程的管道流阻、储压罐及泵类等装置的特性。用户是根据掌握的具体资料来选择调节阀的流量特性，大多选用等百分比流量特性。 选择基本原则是： 1、线性流量特性 (1)压差变化小，几乎恒定。 (2)整个系统的压力损失大部件分配在阀上（开度变化，阀上压差变化相对较小）。 (3)外部干扰小，给定植变化小。（可调范围要求小的场合）。 (4)工艺流程的主要参数的变化呈线性。 2、等百分比流量特性 (1)要求大的可调范围。 (2)管道系统压力损失大。 (3)开度变化,阀上压差变化相对较大。 阀芯型式 调节阀阀芯有等百分比流量特性和线性流量特性，其几何形状有柱塞形、V形缺口和套筒形等。 １、柱塞形阀芯 柱塞形阀芯的流量特性，有等百分比特性和线性特性两种，还有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯2、V形缺口阀芯 它是三通阀阀芯，流量特性为线性。 3、套筒形阀芯 笼式阀的流量特性，由套筒窗口几何形状决定的。流量特性有等百分比和线性两种。还有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯。 大口径阀和高温阀采用分离式套筒，低噪音笼式阀可以降低噪音。 4 、快开特性（两位式）阀芯 快开阀芯几何形状呈平底器皿形，有表面堆焊司太莱合金（QS)的阀芯，也有气密性的嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯。如阀座密封面承受密封压力太大，可改用线性阀芯，但它的允许压差不宜太大。 ５、偏心旋转阀芯（凸轮挠曲阀用） 偏心旋转阀芯可调范围100:1,固有流量特性接近线性。但在40％开度以内，流量特性近似于等百分比特性，通过变换阀门定位器反馈凸轮，可把这个固有流量特性改变成等百分比特性。另外嵌聚四氟乙烯阀座的阀芯，可达到气密性。 压力和温度等级 阀体是连接在工艺管道上的压力容器，选择公称压力目的是使阀体长期受到流体温度、压力和管道应力作用，而不损坏。 标准的公称压力一般按工艺管道规格的标准来决定。常用的公称压力JIS标准到63kg/cm2,ANSI标准到2500磅，GB标准到PN6.3MPa。 标准的公称压力 一般来说，阀体壁厚由阀体壁厚强度与当时流体温度下材料许可压力和流体压力有关。但是工艺流体条件千变万化，不可能对这个条件进行计算。 因此，在ANSI B16.5-1997标准规定的标准公称压力条件下，壁厚是由某一个选定的设计应力（7000psi）来决定的。而与材料种类无关，按材料种类确定应力·温度等级关系。
4 / 5 8.河流流量过程线图的判读 典图1:某流域内一次局地暴雨前后甲、乙两水文站观测到的河流流量变化曲线图 典图2:某流域森林火灾后第1年、第6年两次相同降雨条件下河流流量过程线图 典图3:我国某地气温、降雨量和所在流域径流深度统计图 典图4:某次长江洪水过程洞庭湖入、出湖径流量的变化图 考向:考查局地暴雨出现的地点及河流径流量变化特点 考向:考查河流径流 量变化特点及其影响因素 考向:考查河流补给 类型及流域地域特征 考向:考查河流水与湖泊水的补给关系及时间表现 1.了解河流流量过程曲线与地理环境的关系 (1)地区(我国) (2)天气(我国)
4 / 5 (3)气候(北半球) 2.明确河流流量过程曲线图反映的主要内容 (1)河流流量的大小。 (2)曲线变化幅度反映了流量的季节变化。 (3)曲线高峰区反映了河流汛期出现的时间和长短。 (4)曲线低谷区反映了河流枯水期出现的时间和长短。 3.根据河流流量过程曲线图分析原因 (1)河流流量是由河流补给水源决定的。 (2)汛期出现在夏秋季、枯水期出现在冬春季的河流,一般为雨水补给。地中海气候区的河流汛期出现在冬春季、枯水期出现在夏秋季,也主要是雨水补给。 (3)汛期出现在夏季的河流,除由雨水补给外,也可能是冰川融水补给。 (4)出现春汛和夏汛两个汛期的河流,除由雨水补给外,还可能由季节性积雪融水补给。 (5)河流在冬季断流可能是河水封冻的缘故。内流河断流则往往是气温低,冰川不融化,没有冰川融水补给所致。 (6)流量过程曲线变化和缓的河流,多是由地下水补给,也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区的河流,还可能是因为水库的调节作用。 下图示意某流域水系分布(a)和该流域内一次局地暴雨前后甲、乙两水文站观测到的河流流量变化曲线(b)。读图,完成下面两题。
阀门得流量特性 不同得流量特性会有不同得阀门开度； ①快开流量特性,起初变化大,后面比较平缓； ②线性流量特性，就是阀门得开度跟流量成正比,也就就是说阀门开度达到50％， 阀门得流量也达到50％； ③等百流量特性,跟快开式得相反，就是起初变化小，后面比较大。 阀门开度与流量、压力得关系，没有确定得计算公式。它们得关系只能用笼统得函数式表示,具体得要查特定得试验曲线. 调节阀得相对流量Q/Qmaｘ与相对开度L/Lmax得关系 :Q／Qmaｘ=f(Ｌ/Ｌｍax） 调节阀得相对流量Q/Qmax与相对开度Ｌ/Lmax、阀上压差得关系: Ｑ/Qｍax=f（L/Ｌmax）（ｄP１/ｄP）^（１/2）。 调节阀自身所具有得固有得流量特性取决于阀芯形状,其中最简单就是直线流量特性:调节阀得相对流量与相对开度成直线关系,即单行程变化所引起得流量变化就是一个常数。阀能控制得最大与最小流量比称为可调比，以R表示,R=Qmａｘ/Qmiｎ，则直线流量特性得流量与开度得关系为： Q/Ｑmaｘ＝（1/R）［1+（R－1）L/Lｍax] 开度一半时,Ｑ/Qmax＝51、7% 等百分比流量特性:Q/Qmａｘ=R^(L／Ｌmaｘ—1） 开度一半时,Q/Ｑmaｘ=18、3％ 快开流量特性：Q／Qｍaｘ＝(１/R）［1+（R^２-１）Ｌ/Lmax］＾（1/2) 开度一半时，Ｑ/Ｑmaｘ=７5、8％ 流量特性主要有直线、等百分比(对数）、抛物线及快开四种
①直线特性就是指阀门得相对流量与相对开度成直线关系,即单位开度变化引起得流量变化时常数。 ②对数特性就是指单位开度变化引起相对流量变化与该点得相对流量成正比，即调节阀得放大系数就是变化得，它随相对流量得增大而增大. ③抛物线特性就是指单位相对开度得变化所引起得相对流量变化与此点得相对流量值得平方根成正比关系。 ④快开流量特性就是指在开度较小时就有较大得流量,随开度得增大,流量很快就达到最大,此后再增加开度,流量变化很小,故称快开特性. 隔膜阀得流量特性接近快开特性， 蝶阀得流量特性接近等百分比特性, 闸阀得流量特性为直线特性, 球阀得流量特性在启闭阶段为直线,在中间开度得时候为等百分比特性. 指数运算： X^ｙ=ｅｘp（ｙ＊㏑(ｘ)） 主要有快开、等百分比及线性三种型式。球阀与蝶阀在一般情况下不做调节之用，如做调节用,也就是在开度很小得情况下才起到调节作用，一般可以归为快开型,而真正作为调节用得大部分基本上就是截止阀，把阀头加工成如抛物线形锥形、球形等都会用不同得曲线特性,一般来说作为调节，基本上百分比得特性用得比较多.
河流流量过程曲线图的判读 河流流量过程曲线图表述了河流径流的特征和运动的基本规律，也就是河水的空间来源和时间变化的总体反映，它是由纵、横坐标组成的坐标图。 [常考图示] [判读技巧] (1)识别图中纵、横坐标代表的地理事物的名称、单位及方法，特别是纵坐标应更加关注，如代表几个地理事物，各个地理事物是用什么形式表示的等，如图3中的纵坐标代表气温、降水量和径流分配。 (2)以横坐标的时间变化为主线，分析其水文特征，如流量大小、汛期及流量的季节变化、冰期及断流情况，以及流量的年际变化情况等。 ①阅读图中流量过程曲线，依纵坐标中流量数据(绝对值或相对值)推断河流全年流量(或多年平均流量)的大小。 ②分析图中流量过程曲线弯曲的变化幅度，可以确定河流流量的枯水期、丰水期(或枯水年、丰水年)的时间段，丰水期和枯水期流量的差值大小；是否有断流，断流出现在哪几个月份等，说明河流流量年内季节变化规律(或流量的年际变化规律)。 (3)流量过程曲线反映的主要内容。 ①流量的大小。 ②从曲线变化幅度了解水量的季节变化。 ③从曲线高峰期了解汛期出现的时间和长短。 ④从曲线低谷区了解枯水期出现的时间和长短。 (4)从流量过程曲线图中分析河流补给。 ①洪水期出现在夏秋、枯水期在冬春的河流，一般多为雨水补给，但地中海气候区河流刚好相反。 ②汛期出现在夏季的河流，除由雨水补给外，也可能是冰川融水补给。
③春季和夏季出现两个汛期的河流，除由雨水补给外，还可能有季节性积雪融水补给。 ④河流在冬季断流可能是河水封冻的缘故，内流河往往是由于气温低，冰川不融化，没有冰川融水补给所致。 ⑤曲线变化和缓，多系地下水补给，也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区的河流。 [应用体验] 1．(2012·全国卷)下图示意某流域水系分布(a)和该流域内一次局地暴雨前后甲、乙两水文站观测到的河流流量变化曲线(b)。读图，完成(1)～(2)题。 (1)此次局地暴雨可能出现在图a中的( ) A．①地B．②地 C．③地 D．④地 (2)乙水文站洪峰流量峰值小于甲水文站，主要是因为甲、乙水文站之间( ) A．河道淤积 B．河谷变宽 C．湖泊分流 D．湖水补给量减小 [解析] 1．从图名中可知图b是一次暴雨后图a中甲乙两水文站的流量变化状况，其变化状况可以洪峰出现时间、洪峰流量大小等方面分析。 2．从题图中可获取以下信息： 答案：(1)D (2)C 2．(2015·保定调研)下图示意某一河流的某一测站在2008年7月18日至20日测得的降水量和径流过程曲线。读图完成(1)～(2)题。
实验二 电动调节阀的流量特性测试实验 任何一个最简单的控制系统也必须由检测环节、调节单元及执行单元组成。执行单元的作用就是根据调节器的输出，直接控制被控变量所对应的某些物理量，例如液位、温度、压力和流量等参数，从而实现对被控对象的控制目的。因此，完全可以说执行单元是用来代替人的操作的，是工业自动化的“手脚”。电动调节阀是本实验装置的执行单元之一。 一． 电动调节阀工作原理 执行器按照使用能源的种类，可分为气动、液动和电动三种，本装置采用的是智能型单座调节阀。顾名思义它是由电动执行器进行操作的，它接受调节器的输出电流4～20mA 信号，并转换为相应的输出轴直线位移，去控制调节机构以实现自动调节。电动调节器的优点则是能源采用方便，信号传输速度快，传输距离远等。 执行器由执行机构和调节机构两部分组成。执行机构是执行器的推动装置，它可以按照调节器的输出信号量，产生相应的推力，以带动智能调节阀的主推动轴产生直线位移，主推动杆总位移为16mm ，控制单座调节阀0～100%的开度连续变化。而调节机构（调节阀）是执行器的调节装置，它受执行机构的操纵，可以改变调节阀阀芯与阀座间的流通面积，以达到最终调节被控介质的目的。 本执行器的结构如图1所示，电动执行器首先接受来自调节器的输出信号，以作为执行器的输入信号即执行器的动作依据；该输入信号送入信号转换单元，转换信号制式后与反馈的执行机构位置信号进行比较，其差值作为执行机构的输入，以确定执行机构的作用方向和大小；执行机构的输出结果再控制调节器的动作，以实现对被控介质的调节作用；其中执行机构的输出通过位置发生器可以产生其反馈控制所需要的位置信号。 图1 电动执行器的工作原理 从上述描述和图1可知，电动调节阀执行机构的动作构成了负反馈控制回路，这是提高执行器调节精度、保证执行器工作稳定的重要手段。为保证电动执行器输出与输入之间呈现严格的比例关系，必须采用比例负反馈构成闭环控制回路，图2为本套装置的电动执行器的工作原理示意图： 图2 电动执行器原理图 其中I i 表示输入电流，θ表示输出轴转角，两者存在如下关系： i I K ?=θ （1） K 是比例系数。图2中伺服放大器由前置磁放大器、可控硅触发电路和可控硅交流开关组成，如图3