Запорный клапан
Гидравлический клапан, который позволяет поток в одном направлении только
Библиотека
Распределительные клапаны
Описание
Блок Check Valve представляет гидравлический запорный клапан как основанную на таблице данных модель. Цель запорного клапана состоит в том, чтобы разрешить поток в одном направлении и блокировать его в противоположном направлении. Следующие данные показывают типичную зависимость между областью A прохода клапана и перепадом давления через клапан .
Клапан остается закрытым, в то время как перепад давления через клапан ниже, чем давление взламывания клапана. Когда взламывание давления достигнуто, участник управления клапаном (шпулька, шар, тарелка, и т.д.) обеспечен от ее места, таким образом создав проход между входным отверстием и выходом. Если скорость потока жидкости достаточно высока, и давление продолжает повышаться, область далее увеличена, пока участник управления не достигает его максимума. В данный момент область прохода клапана в ее максимуме. Область максимума клапана и взламывание и максимальные давления обычно обеспечиваются в каталогах и являются тремя основными параметрами блока.
В дополнение к максимальной области область утечки также требуется, чтобы характеризовать клапан. Основная цель параметра не состоит в том, чтобы составлять возможную утечку, даже при том, что это также важно, но поддержать числовую целостность схемы путем препятствования фрагменту системы то, чтобы быть изолированным после того, как клапан полностью закрывается. Изолированная или “зависающая” часть системы могла влиять на вычислительную эффективность и даже вызвать отказ вычисления. Поэтому значение параметров должно быть больше, чем нуль.
По умолчанию блок не включает клапан вводная динамика и ламповые приемники ее вводная область непосредственно как функция давления:
Добавление клапана, который вводная динамика обеспечивает непрерывному поведению, которое более физически реалистично, и особенно полезно в ситуациях с быстрым открытием клапана и закрытием. Зависимая давлением область A(p) прохода отверстия в уравнениях блока затем становится установившейся областью, и мгновенная область прохода отверстия в уравнении потока определяется можно следующим образом:
В любом случае скорость потока жидкости через клапан определяется согласно следующим уравнениям:
где
| q | Скорость потока жидкости |
| p | Перепад давления |
| p A, p B | Манометрические давления в распределительных коробках |
| CD | Коэффициент выброса потока |
| A | Мгновенная область прохода отверстия |
| A(p) | Зависимая давлением область прохода отверстия |
| A init | Начальная буква открывает область клапана |
| A макс. | Полностью открытая область прохода клапана |
| Утечка A | Закрытая область утечки клапана |
| Трещина p | Давление взламывания клапана |
| p макс. | Давление, необходимое к полностью открытому клапан |
| p cr | Минимальное давление для турбулентного течения |
| Re cr | Критическое число Рейнольдса |
| D H | Мгновенное отверстие гидравлический диаметр |
| ρ | Жидкая плотность |
| ν | Жидкая кинематическая вязкость |
| τ | Временная константа для ответа первого порядка открытия клапана |
| t | Время |
Блок положительное направление от порта к порту B. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если она вытекает к B, и перепад давления определяется как .
Основные предположения и ограничения
Открытие клапана линейно пропорционально перепаду давления.
Никакая загрузка на клапан, такой как инерция, трение, пружина, и так далее, не рассматривается.
Параметры
- Maximum passage area
Площадь поперечного сечения максимума прохода клапана. Значением по умолчанию является
1e-4m^2.- Cracking pressure
Уровень давления, на котором отверстие клапана начинает открываться. Значением по умолчанию является
3e4Pa.- Maximum opening pressure
Перепад давления через клапан, необходимый к полностью открытому клапан. Его значение должно быть выше, чем раскалывающееся давление. Значением по умолчанию является
1.2e5Pa.- Flow discharge coefficient
Полуэмпирический параметр для характеристики мощности клапана. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия, и обычно обеспечивается в таблицах данных производителя или учебниках. Значением по умолчанию является
0.7.- Laminar transition specification
Выберите как переходы блока между пластинчатыми и бурными режимами:
Pressure ratio— Переход от пластинчатого до бурного режима сглажен и зависит от значения параметра Laminar flow pressure ratio. Этот метод обеспечивает лучшую робастность симуляции.Reynolds number— Переход от пластинчатого до бурного режима принят, чтобы произойти, когда число Рейнольдса достигает значения, заданного параметром Critical Reynolds number.
- Laminar flow pressure ratio
Отношение давления, в который переходы потока между пластинчатыми и бурными режимами. Значением по умолчанию является
0.999. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается наPressure ratio.- Critical Reynolds number
Максимальное число Рейнольдса для ламинарного течения. Значение параметра зависит от отверстия геометрический профиль. Можно найти рекомендации на значении параметров в учебниках по гидравлике. Значением по умолчанию является
12, который соответствует круглому отверстию в тонком материале с резким краем. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается наReynolds number.- Leakage area
Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом клапане. Основная цель параметра состоит в том, чтобы поддержать числовую целостность схемы путем препятствования фрагменту системы то, чтобы быть изолированным после того, как клапан будет полностью закрыт. Значение параметров должно быть больше, чем 0. Значением по умолчанию является
1e-12m^2.- Opening dynamics
Выберите одну из следующих опций:
Do not include valve opening dynamics— Ламповые приемники его область прохода отверстия непосредственно как функция давления. Если область изменения мгновенно, уравнение потока - также. Это значение по умолчанию.Include valve opening dynamics— Обеспечьте непрерывное поведение, которое более физически реалистично путем добавления задержки первого порядка во время открытия клапана и закрытия. Используйте эту опцию в гидравлических симуляциях с локальным решателем для симуляции в реальном времени. Эта опция также полезна, если вы интересуетесь клапаном вводная динамика в переменных симуляциях шага.
- Opening time constant
Временная константа для ответа первого порядка открытия клапана. Этот параметр доступен, только если Opening dynamics установлен в
Include valve opening dynamics. Значением по умолчанию является0.1s.- Initial area
Начальная вводная область клапана. Этот параметр доступен, только если Opening dynamics установлен в
Include valve opening dynamics. Значением по умолчанию является1e-12m^2.
Глобальные параметры
Параметры, определенные типом рабочей жидкости:
Fluid density
Fluid kinematic viscosity
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать жидкие свойства.
Порты
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием клапана.
BГидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом клапана.
Примеры
Гидравлический пример Выпрямительной схемы Потока иллюстрирует использование запорных клапанов, чтобы создать выпрямитель, который сохраняет поток, проходящий через клапан контроля потока всегда в том же направлении, и выбрать соответствующее отверстие в зависимости от направления потока.