Гидравлическое сопротивление в колене
Локальные гидравлические сопротивления
Блок Elbow представляет колено как локальное гидравлическое сопротивление. Падение давления вычисляется с полуэмпирической формулой на основе коэффициента падения давления, который определяется в соответствии с рекомендациями Crane Co. (см. [1], p. A-29). Два типа колена рассматриваются: гладко изогнутый (стандартный) и с острым краем (срез). Блок покрывает колена в 5-100-миллиметровом и области значений степеней 0–90.
Блок основан на блоке Local Resistance. Это вычисляет коэффициент падения давления и передает его значение, а также критическое значение числа Рейнольдса, к блоку Local Resistance, который вычисляет падение давления согласно формулам, объясненным в справочной документации для того блока.
Падение давления для режима турбулентного течения определяется согласно следующей формуле:
где
q | Скорость потока жидкости |
p | Падение давления |
K | Коэффициент падения давления |
A | Толкните площадь поперечного сечения локтем |
| ρ | Жидкая плотность |
Режим потока проверяется в базовом Локальном блоке Resistance путем сравнения числа Рейнольдса с заданным критическим значением числа Рейнольдса. Для режима ламинарного течения формула для вычисления падения давления изменяется, как описано в справочной документации для блока Local Resistance.
Базовые данные для содействующего вычисления падения давления являются заданным таблицей отношением между фактором трения fT и внутренним диаметром для чистых коммерческих стальных каналов с потоком в зоне полной турбулентности (см. [1], p. A-26). Для гладко кривого, стандартного 90o колена, коэффициент падения давления определяется с формулой
Для колен с различными углами коэффициент исправляется с отношением, представленным в [2], Fig 4.6:
где α является углом колена в градусах (0 ≤ α ≤ 90).
Поэтому коэффициент падения давления для гладко кривых, стандартных колен определяется с формулой
Для с острым краем изгибается срез, коэффициент падения давления определяется согласно таблице, предоставленной в [1], p. A-29, как функция диаметра колена и угла
где 5 ≤ d ≤ 100 мм и 0 ≤ α ≤ 90 градусов.
Связи A и B сохраняют гидравлические порты, сопоставленные с входным отверстием блока и выходом, соответственно.
Блок положительное направление от порта к порту B. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если потоки жидкости от до B и перепада давления определяются как .
Формулы, используемые в блоке Elbow, являются очень аппроксимированными, особенно в пластинчатых и переходных областях потока. Для более точных результатов используйте блок Local Resistance с заданным таблицей отношением K=f(Re).
Жидкая инерция не учтена.
Колено принято, чтобы быть сделанным из чистого коммерческого стального канала.
Параметр может иметь одно из двух значений: Smoothly curved или Sharp-edged (miter). Значением по умолчанию является Smoothly curved.
Внутренний диаметр канала. Значение должно быть в области значений между 5 и 100 мм. Значением по умолчанию является 0.01 m.
Угол изгиба. Значение должно быть в области значений между 0 и 90 градусами. Значение по умолчанию является градусом 90.
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.
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 на Pressure ratio.
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 80. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.
Параметры, определенные типом рабочей жидкости:
Fluid density
Fluid kinematic viscosity
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать жидкие свойства.
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием колена.
BГидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом колена.
[1] Поток жидкостей через клапаны, подборы кривой и канал, клапаны подъемного крана Северная Америка, технический документ № 410M
[2] Джордж Р. Келлер, анализ гидравлической системы, опубликованный редакторами Hydraulics & Pneumatics Magazine, 1970
Постепенное изменение области | Локальное сопротивление | Передайте изгиб по каналу | Внезапное изменение области | Т-образный перекресток