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作為可壓縮流體，空氣的密度和體積隨氣壓和溫度變化而變化。當(dāng)空氣進(jìn)排氣閥排氣時(shí)，管道內(nèi)補(bǔ)充的水流體積應(yīng)等于該工作壓力下排出的壓縮氣休體積，而當(dāng)空氣進(jìn)排氣閥進(jìn)氣時(shí)，管道在負(fù)壓條件下的吸入空氣經(jīng)膨脹后的體積大于在外界標(biāo)準(zhǔn)條件下的體積。

根據(jù)流體連續(xù)性，管道或孔口處任意位置空氣的瞬間質(zhì)量流最認(rèn)為是恒定的，僅取決于該位置的氣體密度，而與其氣壓呈反比。假設(shè)孔口的空氣流動(dòng)是在絕熱條件下進(jìn)行的，有兩種流動(dòng)狀態(tài)，一是亞臨界狀態(tài)，另一種是超臨界狀態(tài)，臨界流動(dòng)狀態(tài)的發(fā)生條件是：

式中：P1為空氣進(jìn)排氣閥內(nèi)側(cè)，即連接管道一側(cè)的氣壓；P2為空氣閥外側(cè)，即與周圍空氣相連的氣壓，等同于大氣壓Pa； k為空氣絕熱系數(shù)。

當(dāng)空氣進(jìn)排氣閥進(jìn)氣時(shí)，P2>P1；當(dāng)空氣閥排氣時(shí)，P1>P2當(dāng)空氣絕熱系數(shù)k=1. 4，則氣壓比P1/P2=1. 89，該值是孔口空氣流動(dòng)的臨界值。

當(dāng)氣壓比小于臨界值時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)孔口空氣質(zhì)量取決于孔口兩側(cè)的氣壓比。當(dāng)氣壓比大于臨界值時(shí)，氣流流動(dòng)與孔口外側(cè)條件無(wú)關(guān)，只與內(nèi)側(cè)有關(guān)。因此，空氣進(jìn)排氣閥孔口尺寸計(jì)算應(yīng)對(duì)排氣與進(jìn)氣分別進(jìn)行。