Управляемый клапан с двумя портами и одним путем к потоку
Simscape / Жидкости / Газ / Valves & Orifices / Направленные Распределительные клапаны
Блок Directional Valve (G) С 2 путями моделирует клапан с двумя портами (A и B) и один путь к потоку (A –B). Путь пробегает отверстие переменной ширины, степень ее открытия, являющегося результатом движения участника управления. Думайте об участнике управления как о шпульке с землей, которая покрывает (постепенно) A –B отверстие. Расстояние от земли к отверстию определяет, если, и до какой степени, отверстие открыто.
(Расстояние до отверстия вычисляется во время симуляции из сигнала смещения, заданного в порте S. Эти переменные — на самом деле, все расстояния, связанные с положением шпульки — каждый заданы как безразмерная часть, обычно оцениваемая между -1 и +1. Вычисления описаны подробно под Частями Открытия Отверстия.)
Поток может быть пластинчатым или бурным, и он может достигнуть (до) звуковых скоростей. Это происходит в vena contracta, точка только мимо горла клапана, где поток является и своим самым узким и самым быстрым. Поток затем дросселирует, и его скорость насыщает с понижением нисходящего давления, больше не бывшего достаточного, чтобы увеличить его скорость. Дросселирование появляется, когда отношение противодавления поражает характеристику критического значения клапана. Сверхзвуковой поток не получен блоком.
Клапан с плавкой регулировкой. Это переключает гладко между положениями, из которых это имеет два: одно нормальное и одна работа.
Нормальное положение то, что, к которому возвращается клапан, когда он больше не управляется. Мгновенное смещение шпульки (данный в порте S) является затем нулем. Если земля шпульки не будет установлена при смещении на отверстии клапана, клапан будет полностью закрыт. Рабочее положение то, что, в который перемещается клапан, когда шпулька максимально перемещена (в положительном направлении) от нормального положения. Отверстие затем полностью открыто.
То, какое смещение шпульки помещает клапан в свое рабочее положение, зависит от смещения (земля на) шпулька. Это смещение обычно применяется перед операцией в действительном клапане, и перед симуляцией в модели клапана. Его значение задано в блоке как постоянный именованный Valve opening fraction offset.
Между положениями клапана открытие A –B отверстие зависит от того, где относительно его оправы земля шпульки, оказывается, находится. Это расстояние является открытием отверстия, и это нормировано здесь так, чтобы его значение было частью его максимума (расстояние, на котором полностью открыто). Нормированная переменная упоминается как часть открытия отверстия.
Часть открытия отверстия может колебаться от 0, в нормальном положении, к 1, в рабочем положении. Его значение вычисляется от длин, уже сослался на: переменное перемещение участника управления (примененный во время операции) и фиксированное смещение ее земли (примененный во время установки). Они дают для части открытия отверстия:
где:
h является вводной частью для единственного отверстия, A –B. Если вычисление должно возвратить значение за пределами области значений 0 –1, самый близкий предел используется. (Часть открытия отверстия, как говорят, насыщает в 0 и 1.)
H является вводным дробным смещением, заданным как параметры блоков (названный Valve opening fraction offset). Чтобы допускать необычные настройки клапана, никакое ограничение не наложено на свое значение, хотя обычно это будет падать между 1 и 1.
x является нормированным мгновенным смещением шпульки, заданной как физический сигнал в порте S. Чтобы компенсировать одинаково экстремальные вводные дробные смещения, никакое ограничение не наложено на свое значение (хотя обычно это также будет падать около области значений 0 и 1).
Клапан по умолчанию сконфигурирован так, чтобы он был полностью закрыт, когда его смещение управления является нулем. Такой клапан часто описывается как полируемый нулем.
Это возможно, путем возмещения земли шпульки, чтобы смоделировать клапан, который является underlapped (частично открытый в нормальном положении клапана) или перекрытый (полностью закрытый не только в, но и немного вне нормального положения). Данные показывают для каждого случая, как часть открытия отверстия меняется в зависимости от смещения шпульки:
Случай I: полированный нулем клапан. Вводное дробное смещение является нулем. Когда клапан находится в нормальном положении, земля шпульки полностью покрывает отверстие.
Случай II: underlapped клапан. Вводное дробное смещение положительно. Когда клапан находится в нормальном положении, земля шпульки покрывает отверстие, но не полностью.
Случай III: перекрытый клапан. Вводное дробное смещение отрицательно. Земля шпульки полностью покрывает отверстие не только в нормальном положении, но и по небольшой области (смещений шпульки) вокруг этого.
Управляйте Положением в Полированном Нулем, Underlapped и Перекрытых клапанах
Это распространено, при выборе клапана для регулировки или приложений управления, чтобы совпадать с характеристикой потока клапана к системе, которую это должно отрегулировать.
Характеристика потока связывает открытие клапана к входу, который производит его, часто буферизуйте перемещение. Здесь, открытие выражается как звуковая проводимость, коэффициент потока или область ограничения (выбор между ними даваемыми в установке Valve parameterization). Вход управления является частью открытия отверстия (функция смещения шпульки, заданного в порте S).
Характеристика потока обычно дается в устойчивом состоянии с входным отверстием при постоянном, тщательно контролируемом давлении. Эта (свойственная) характеристика потока зависит только от клапана, и это может быть линейно или нелинейно, наиболее распространенные примеры последнего существа типы равного процента и быстрое открытие. Чтобы получить такие характеристики потока, блок обеспечивает выбор вводной параметризации (заданный в параметрах блоков того же имени):
Linear — Звуковая проводимость (C) является линейной функцией отверстия, открывающего часть (h). В параметризации клапана по умолчанию Sonic conductance конечные точки строки получены во вводных частях 0 и 1 от параметров блоков Sonic conductance at maximum flow и Sonic conductance and leakage flow.
Tabulated data — Звуковая проводимость является общей функцией (линейный или нелинейный) части открытия отверстия. Функция задана в сведенной в таблицу форме, со столбцами табличного получения, в параметризации клапана по умолчанию, от параметров блоков Sonic conductance vector и Opening fraction vector.
(Если установка Valve parameterization отличается от Sonic conductance, звуковые данные о проводимости получены преобразованием из выбранной меры открытия клапана — такого как область ограничения или коэффициент потока.)
Для управляемых систем важно, что клапан, если это установлено, быть приблизительно линейным в его характеристике потока. Эта (установленная) характеристика зависит от остатка от системы — это обычно не то же самое как свойственная характеристика, полученная в блоке. Насос, например, может иметь нелинейную характеристику, которую может соответственно компенсировать только нелинейный клапан, обычно типа равного процента. Это - случаи этого вида, для которого, в основном, предназначается опция Tabulated data.
Основная цель утечки состоит в том, чтобы гарантировать, что никакой раздел жидкой сети никогда не становится изолированным от остальных. Изолированные жидкие разделы могут уменьшать числовую робастность модели, замедляя уровень симуляции и, в некоторых случаях, заставляя его перестать работать в целом. В то время как утечка обычно присутствует в действительных клапанах, ее точное значение здесь менее важно, чем то, что это было небольшим числом, больше, чем нуль. Область утечки дана в параметрах блоков того же имени.
Этот блок является составным компонентом, включающим один блок Variable Orifice ISO 6358 (G), соединенный с портами A, B и S как показано ниже. Обратитесь к тому блоку для большего количества детали о параметризации клапана и вычислениях блока (например, используемые, чтобы определить массовую скорость потока жидкости через порты).
Распределительный клапан с 2 путями (G) | Распределительный клапан с 3 путями (G) | Распределительный клапан с 4 путями (G) | Переменное отверстие ISO 6358 (G)
