Распределительный клапан с 2 путями (TL)
Клапан для модуляции потока между двумя тепловыми жидкими узлами
Описание
Блок Directional Valve (TL) С 2 путями моделирует поток через направленный распределительный клапан с двумя портами (A и B) и один путь к потоку (A –B). Путь содержит переменное отверстие, которое масштабируется в пропорции к перемещению участника управления — часто шар, шпулька или диафрагма, сопоставленная с сигналом в порте S. Клапаны этого типа служат переключателями, которыми можно модулировать поток в одной строке, например, чтобы разрядиться вытекают из корпуса. Модель клапана основана на блоке Variable Area Orifice (TL), и это совместно использует уравнения, описанные для того блока.
Положения клапана
Клапан с плавкой регулировкой. Это переключает гладко между положениями, из которых это имеет два. Один — нормальное положение — то, что, к которому возвращается клапан, когда его управляющий сигнал падает на нуль. Если смещение открытия не было задано, A –B отверстие всегда полностью закрывается в этом положении. Другой — рабочее положение — то, что, в который перемещается клапан, когда его управляющий сигнал повышается до максимума. Отверстие обычно полностью открыто в этом положении. Обратите внимание на то, что, ли отверстие на самом деле открыто и насколько открытый это, оба зависят от вводных смещений клапана.
Открытие клапана
То, которые располагают клапан, находится в, зависит от координаты участника управления относительно A –B отверстие — длина, упомянутая здесь как открытие отверстия. Открытие отверстия вычисляется во время симуляции от смещения открытия, заданного через параметры блоков того же имени, и от перемещения участника управления, данного физическим сигналом в порте S:
где:
AB h является A –B открытие отверстия.
h AB0 является A –B открытие смещения.
x является перемещением участника управления.
Перемещение участника управления нуля соответствует клапану, который находится в его нормальном положении. A –B трещины отверстия открывается, когда вводная переменная (AB h) повышается выше нуля. Это затем продолжает расширяться с увеличивающимся открытием отверстия — и поэтому с увеличивающимся перемещением участника управления.
Отверстие полностью открыто, когда его открытие отверстия в заданном максимуме. В линейной параметризации клапана этот максимум получен из параметров блоков Maximum valve opening. В сведенной в таблицу параметризации клапана максимальное открытие получено из последней точки останова в сведенных в таблицу данных.
Открытие смещений
Клапан по умолчанию сконфигурирован так, чтобы он был полностью закрыт, когда перемещение участника управления является нулем. Такой клапан часто описывается как полируемый нулем. Это возможно, путем применения смещения к участнику управления, чтобы смоделировать клапан, который является underlapped (частично открытый, когда перемещение участника управления является нулем), или перекрытый (полностью закрытый до перемещения участника управления, равного прикладному смещению). Фигура показывает отверстие, открывающееся функцией перемещения участника управления для каждого случая:
Случай I: полированный нулем клапан. Смещение открытия является нулем. Когда клапан находится в нормальном положении, участник управления полностью покрывает отверстие. Полированный нулем клапан полностью закрывается когда падения перемещения участника управления, ниже нуля.
Случай II: underlapped клапан. Смещение открытия положительно. Когда клапан находится в нормальном положении, участник управления покрывает отверстие, но не полностью. underlapped клапан частично открыт, пока перемещение участника управления не падает ниже отрицаемого значения смещения.
Случай III: перекрытый клапан. Смещение открытия отрицательно. Участник управления полностью покрывает отверстие не только в нормальном положении, но и по небольшой области вокруг этого. Перекрытый клапан полностью закрывается, пока участник управления не пересекает смещение открытия, заданное для отверстия.
Открытие характеристик
Открытие отверстия служит во время симуляции, чтобы вычислить массовую скорость потока жидкости через отверстие. Вычисление может быть прямым отображением от открытия до скорости потока жидкости или косвенного преобразования, сначала от открытия до области отверстия и затем от области отверстия до массовой скорости потока жидкости. Вычисление и данные, требуемые для него, зависят от установки параметров блоков Valve parameterization:
Linear area-opening relationship — Вычислите клапан, вводная область от положения участника управления и от него получает массовую скорость потока жидкости через клапан. Вводная область принята, чтобы отличаться линейно с положением участника управления. Наклон линейного выражения определяется от параметров блоков Maximum opening area и Maximum valve opening.
Tabulated data - Area vs. opening — Вычислите клапан, вводная область от положения участника управления и от него получает массовую скорость потока жидкости через клапан. Вводная область может отличаться нелинейно с положением участника управления. Отношение между этими двумя дано сведенными в таблицу данными в параметрах блоков Opening area vector и Valve opening vector.
Tabulated data - Mass flow rate vs. opening and pressure drop — Вычислите массовую скорость потока жидкости непосредственно от положения участника управления и перепада давления через клапан. Отношение между этими тремя переменными может быть нелинейным, и оно дано сведенными в таблицу данными в Valve opening vector, Pressure drop vector и параметрах блоков Mass flow rate table.
Утечка
Основная цель уровня утечки закрытого клапана должна гарантировать, что никогда фрагмент тепловой жидкой сети не становится изолированным от остатка от модели. Такие изолированные фрагменты уменьшают числовую робастность модели и могут замедлить симуляцию или заставить его перестать работать. Утечка обычно присутствует в действительных клапанах, но в модели ее точное значение менее важно, чем то, что это было небольшим числом, больше, чем нуль. Уровень утечки определяется от параметров блоков Leakage area.
Падение давления и восстановление
Перепад давления в клапане вычисляется от эмпирического параметра, известного как коэффициент выброса (полученный из параметров блоков Discharge coefficient). Вычисление получает эффект режима потока с перепадом давления, являющимся пропорциональным массовой скорости потока жидкости, когда поток является пластинчатым и квадрату того же самого, когда поток является бурным. Также полученный восстановление давления, чем в действительных клапанах, происходит между vena contracta (самая узкая апертура клапана) и выходом, который обычно находится маленькое расстояние далеко.
Составьте структуру компонента
Этот блок является составным компонентом, включающим один блок Variable Area Orifice (TL), расположенный как показано в фигуре. Параметры блоков Orifice orientation установлены так, чтобы положительный сигнал действовал, чтобы открыть отверстие. Заданное смещение открытия применяется к этому блоку. Обратитесь к блоку Variable Area Orifice (TL) для детали о вводных вычислениях области.
Порты
Входной параметр
развернуть все
S Управляйте членским перемещением, unitless
физический сигнал
Мгновенное смещение клапана управляет участником.
Сохранение
развернуть все
A Проход потока
тепловая жидкость
Открытие, посредством которого поток может ввести или выйти из клапана.
B Проход потока
тепловая жидкость
Открытие, посредством которого поток может ввести или выйти из клапана.
Параметры
развернуть все
Valve parameterization — Метод, которым можно смоделировать вводные характеристики клапана
Linear area-opening relationship (значение по умолчанию) | Tabulated data - Area vs. opening | Tabulated data - Mass flow rate vs. opening and pressure drop
Метод, которым можно смоделировать вводные характеристики клапана. Настройка по умолчанию предписывает линейное соотношение между клапаном вводная область и открытием клапана. Альтернативные настройки позволяют, чтобы общее, нелинейное отношение было задано в сведенной в таблицу форме, в одном случае между вводной областью и положением участника управления (открытие клапана), в другом случае между массовой скоростью потока жидкости и и открытие клапана и перепад давления между портами.
Maximum valve opening — Управляйте членским положением, в котором вводная область в максимуме
5e-3 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины
Управляйте членским положением, в котором клапан полностью открыт, и его вводная область поэтому в максимуме. Этот параметр используется, чтобы вычислить наклон линейного выражения, связывающего вводную область с положением участника управления (открытие клапана).
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Linear area-opening relationship.
Область Maximum opening area — Opening клапана в полностью открытой позиции
1e-4 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади
Вводная область клапана в полностью открытой позиции, когда участник управления в положении, заданном в параметрах блоков maximum valve opening. Этот параметр используется, чтобы вычислить наклон линейного выражения, связывающего вводную область с положением участника управления (открытие клапана).
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Linear area-opening relationship.
Область Leakage area — Opening клапана в максимально закрытой позиции
1e-10 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади
Вводная область клапана в полностью закрытой позиции, когда только внутренняя утечка между ее портами остается. Этот параметр служит, в основном, чтобы гарантировать, что закрытие клапана не заставляет фрагменты тепловой жидкой сети становиться изолированными. Точное значение, заданное здесь, менее важно, чем то, что это было небольшим числом, больше, чем нуль.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Linear area-opening relationship.
'SmoothingFactor' Мера объема сглаживания, чтобы примениться к вводной функции области
0.01 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Мера объема сглаживания, чтобы примениться к вводной функции области. Этот параметр определяет ширины областей, которые будут сглаживаться, один являющийся в полностью открытой позиции, другой в полностью закрытой позиции. Сглаживание накладывает на линейной вводной функции области два нелинейных сегмента, один для каждой области сглаживания. Чем больше заданное значение, тем больше сглаживание и более широкое нелинейные сегменты.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Linear area-opening relationship.
Valve opening vector — Вектор положений участника управления, в которых можно свести в таблицу клапан вводные области
[-0.002, 0, 0.002, 0.005, 0.015] m (значение по умолчанию) | вектор положительных чисел в единицах длины
Вектор положений участника управления, в которых можно задать — зависящий от параметризации клапана — вводная область клапана или его массовой скорости потока жидкости. Векторные элементы должны увеличиться монотонно слева направо. Этот вектор должен быть равен в размере заданному в параметрах блоков Opening area vector или к количеству строк в параметрах блоков Mass flow rate table.
Эти данные служат, чтобы создать одностороннюю интерполяционную таблицу, которой можно определить, от положения участника управления, вводной области клапана или двухсторонней интерполяционной таблицы, которой можно определить, от положения участника управления и перепада давления, массовой скорости потока жидкости клапана. Данные обрабатываются с линейной интерполяцией (в сведенной в таблицу области значений данных) и экстраполяция ближайшего соседа (за пределами области значений данных).
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Tabulated data - Area vs. opening.
Opening area vector — Вектор вводных областей в заданных точках останова открытия клапана
[1e-09, 2.0352e-07, 4.0736e-05, 0.00011438, 0.00034356] m^2 (значение по умолчанию) | вектор положительных чисел в единицах площади
Вектор вводных областей, соответствующих точкам останова, задан в параметрах блоков Valve opening vector. Векторные элементы должны увеличиться монотонно слева направо (с увеличивающимся положением участника управления). Этот вектор должен быть равен в размере количеству точек останова открытия клапана.
Эти данные служат, чтобы создать одностороннюю интерполяционную таблицу, которой можно определить от положения участника управления вводную область клапана. Данные обрабатываются с линейной интерполяцией (в сведенной в таблицу области значений данных) и экстраполяция ближайшего соседа (за пределами области значений данных).
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Tabulated data - Area vs. opening.
Pressure drop vector — Вектор перепадов давления, при которых можно свести в таблицу массовые скорости потока жидкости
[-0.1, 0.3, 0.5, 0.7] MPa (значение по умолчанию) | вектор в единицах давления
Вектор перепадов давления от порта A до порта B, в котором можно задать массовую скорость потока жидкости клапана. Векторные элементы должны увеличиться монотонно слева направо. Этот вектор должен быть равен в размере количеству столбцов в параметрах блоков Mass flow rate table.
Эти данные служат, чтобы создать двухстороннюю интерполяционную таблицу, которой можно определить, от положения участника управления и перепада давления, вводной области клапана. Данные обрабатываются с линейной интерполяцией (в сведенной в таблицу области значений данных) и экстраполяция ближайшего соседа (за пределами области значений данных).
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Tabulated data - Mass flow rate vs. opening and pressure drop.
Mass flow rate table — Матрица массовых скоростей потока жидкости в заданных точках останова открытия и перепада давления клапана
[-1e-05, 1.7e-05, 2e-05, 2.6e-05; -.002, .0035, .0045, .0053; -.4, .7, .9, 1.06; -1.13, 1.96, 2.5, 3; -3.45, 6, 7.7, 9.13] kg/s (значение по умолчанию) | матрица в единицах массы/времени
Матрица массовых скоростей потока жидкости, соответствующих точкам останова, заданным в Valve opening vector и параметрах блоков Pressure drop vector. Положение участника управления увеличивается от строки до строки сверху донизу. Перепад давления увеличивается от столбца до столбца слева направо. Массовая скорость потока жидкости должна увеличиться монотонно в тех же направлениях (с увеличивающимся положением участника управления и увеличивающий перепад давления).
Эти данные служат, чтобы создать двухстороннюю интерполяционную таблицу, которой можно определить, от положения участника управления и перепада давления, вводной области клапана. Данные обрабатываются с линейной интерполяцией (в сведенной в таблицу области значений данных) и экстраполяция ближайшего соседа (за пределами области значений данных). Гарантируйте, что количество строк равно размеру параметров блоков Opening area vector и что количество столбцов равно размеру параметров блоков Pressure drop vector.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Tabulated data - Mass flow rate vs. opening and pressure drop.
Reference inflow temperature — Вставьте температуру, при которой можно задать сведенные в таблицу данные
293.15 K (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах температуры
Номинальная входная температура, со ссылкой на абсолютный нуль, в котором можно задать сведенные в таблицу данные. Этот параметр используется, чтобы настроить массовую скорость потока жидкости согласно температуре, измеренной во время симуляции.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Tabulated data - Mass flow rate vs. opening and pressure drop.
Reference inflow pressure — Вставьте давление, при котором можно задать сведенные в таблицу данные
0.101325 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах давления
Номинальное входное давление, со ссылкой на абсолютный нуль, в котором можно задать сведенные в таблицу данные. Этот параметр используется, чтобы настроить массовую скорость потока жидкости согласно давлению, измеренному во время симуляции.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Tabulated data - Mass flow rate vs. opening and pressure drop.
Valve opening offset — Расстояние, которым можно переместить участника управления в нормальном положении клапана
0 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины
Сместите между участником управления и местоположением, в котором, в нормальном положении отверстия, это полностью покрыло бы отверстие. Задайте положительное смещение, чтобы смоделировать underlapped отверстие или отрицательное смещение, чтобы смоделировать перекрытое отверстие. Для детали о том, как вводные смещения влияют на вычисления блока, см. описание блока.
Область Cross-sectional area at ports A and B — Flow в тепловых жидких портах
0.01 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади
Область, нормальная к пути к потоку в каждом порте. Порты приняты, чтобы быть равными в размере. Область потока, заданная здесь, должна совпадать с теми из входных отверстий тех компонентов, с которыми соединяется клапан.
Characteristic longitudinal length — Мера длины пути к потоку через клапан
0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины
Среднее расстояние, пересеченное жидкостью, когда, это перемещается от входного отверстия до выхода. Это расстояние используется в вычислении внутренней тепловой проводимости, которая происходит между этими двумя портами (как часть сглаживавшего против ветра энергетическая схема, используемая в тепловой жидкой области).
Discharge coefficient — Эмпирический фактор, заданный как отношение фактических к идеальным массовым скоростям потока жидкости
0.7 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Отношение фактической скорости потока жидкости через клапан к теоретическому значению, которое это имело бы в идеальном клапане. Этот полуэмпирический параметр измеряет поток, позволенный через клапан: чем больше его значение, тем больше скорость потока жидкости. Обратитесь к таблице данных клапана, при наличии, для этого параметра.
Critical Reynolds number — Число Рейнольдса на контуре между режимами ламинарного и турбулентного течения
12 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Число Рейнольдса, в котором поток принят к переходу между пластинчатыми и бурными режимами.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.
Введенный в R2016a
