在調節閥中，介質的流速以沖擊力的形式對閥內件產生很大的損傷。經過分析單座調節閥的工作狀態，把單座調節閥的工作狀態簡化為孔板節流過程。通過使用動量方程、伯努利方程和連續性方程建立單座調節閥耐水沖擊的數學模型，得到不同開度下，單座調節閥所受到的沖擊力。

1、概述

　　在過程控制中，調節閥直接和流體相接觸，所以調節閥的穩定性和可靠性非常重要。調節閥在工作過程中受到的沖擊力影響著調節閥的可靠性、穩定性和使用壽命。沖擊力過大，會對調節閥產生嚴重的沖刷破壞，并伴隨有噪聲過大和閥體振動等一系列問題。因此，研究調節閥所受到的沖擊力對提高調節閥的可靠性、穩定性以及使用壽命有著極為重要的意義。

2、數學模型

　　在介質從調節閥( 圖1) 入口經過閥瓣與閥座間的流通面后，從閥門出口流出的過程中，閥瓣和閥座等閥內件受到一定的沖擊作用。由于閥瓣所受的沖擊力隨著流通面積的變化而變化，而流通面積隨著開度的變化而變化，又因閥瓣隨開度變化而上下移動，其受到的沖擊角度因閥瓣的上下移動而改變，因此，計算閥瓣所受到的沖擊力非常困難。為了計算閥瓣所受到的沖擊力，采用流體流過孔板的能量變化模擬流體流過調節閥時的能量變化( 圖2) ，根據動量守恒和能量守恒計算調節閥所受到的等效沖擊力。

圖1 單座調節閥

圖2 單座調節閥簡化模型

　　根據應用流體力學的恒定總流動量定理

　　式中P1、P2———調節閥入口和出口壓力，Pa;A1、A2———調節閥入口和出口接管面積，m2;v1、v2———調節閥入口和出口介質流速，m /s;F———調節閥所受沖擊力，N;ρ———流體介質密度，kg /m3;Qv———流體體積流量，m3 /s

　　由于進口與出口處的接管面積相等，即A1 =A2，同一開度下流量恒定，所以調節閥進口和出口的速度相等，即v1 = v2。因此，調節閥所受到的等效沖擊力為F = ( P1 - P2) A1 = ΔPA1。

3、結語

　　根據流體沖擊力計算公式可以確定調節閥在不同開度下所受到的等效沖擊力。但應注意，流體沖擊力計算公式建立時把流體在調節閥中流動時的能量變化進行模擬化簡，未考慮不同調節閥在實際流通過程中流通系數值的修正問題。在計算能量損失時，由于在突然縮小管處用的是經驗公式，所以根據能量損失計算的壓差與實際壓差有一定的誤差。而氣蝕對等效沖擊力的計算也會產生影響。