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Definición de Coeficiente de Caudal

Cuando el flujo pasa a través de una válvula o otro dispositivo restrictivo pierde una energía. El coeficiente de caudal es un factor de diseño que relaciona la diferencia de altura (Δh) o presión (ΔP) entre la entrada y salida de la válvula con el caudal (Q).

(líquidos)
Q: Caudal
ΔP: Diferencia de presión
Sg: Gravedad específica (1 para agua)
K: Coeficiente de caudal Kv o Cv
coeficiente de caudal Cv Kv


Ir a ecuaciones online para el cálculo del Coeficiente de caudal


Cada válvula tiene su própio coeficiente de caudal. Éste depende de como la válvula ha sido diseñada para dejar pasar el flujo a través de ella. Por consiguiente, las mayores diferencias entre diferentes coeficientes de caudal provienen del tipo de válvula, y naturalmente de la posición de obertura de la válvula.

Puede ser importante conocer el coeficiente de caudal para poder seleccionar la válvula que se necesita en una específica aplicación. Si la válvula va a estar la mayor parte del tiempo abierta, posiblemente interesará elegir una válvula con poca pérdida de carga para poder ahorrar energía. O si se trata de una válvula de control, el rango de coeficientes de caudal en las diferentes posiciones de obertura tendrían de permitir cumplir las necesidades de regulación de la aplicación.

En igualdad de flujo, contra mayor es el coeficiente de caudal, las pérdidas de carga a través de la válvula son menores.

La industria de las válvulas ha estandarizado el coeficiente de caudal (K). Este se referencia para agua a una determinada temperatura, y unidades de caudal y diferencia de presión también específicas. Un mismo modelo de válvula tiene un coeficiente de caudal (K) distinto para cada diámetro.

Kv es el coeficiente de caudal en unidades métricas. Se define como el caudal en metros cúbicos por hora [m3/h] de agua a una temperatura de 16° celsius con una caída de presión a través de la válvula de 1 bar.

Cv es el coeficiente de caudal en unidades imperiales. Se define como el caudal en galones US por minuto [gpm] de agua a la temperatura de 60° fahrenheit con una caida de presión a través de la válvula de 1 psi.

Kv = 0.865 · Cv
Cv = 1,156 · Kv

(Equivalencia entre coeficientes de caudal Kv y Cv)


En válvulas de descarga del fluido a la atmósfera, se utiliza el coeficiente adimensional Coeficiente de Descarga (C).

Comparativa Coeficiente de caudal Cv Kv C

Referencias de Coeficientes de Caudal
Tipo de válvulaCoeficiente de Caudal (válvula toda abierta)
C

[-]
Cv
[gpm]
[psi]
Kv
[m³/h]
[bar]
Referencia
Válvula Annular÷÷÷-
Válvula de Bola4.751004370Jamesbury series 9000 full bore 6" dn
Válvula de Mariposa÷÷÷-
Válvula de Diafragma (Weir)0.64690597ITT Dia-Flo Plastic Lined 6" dn
Válvula de Diafragma (Straightway)1.314001211ITT Dia-Flo Plastic Lined 6" dn
Válvula de Compuerta2.6724842873FNW valve class 150 6" dn
Válvula de Globo÷÷÷-
Válvula de Cono Fijo0.8637003200Henry Platt 12" dn
Válvula de Aguja÷÷÷-
Válvula tipo "macho"÷÷÷-
Válvula tipo Pinch÷÷÷-
Válvula de retención Duck-Bill1.043003700EVR CPF/CPO 300mm dn
Válvula Esférica÷÷÷-
Válvula de retención Tilting disc0.9311601003Val-matic 6" dn
(*) Agua (1000kg/m3) como densidad de referencia para calcular equivalencia entre C y Cv KV
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