Фиксированное отверстие с жидкой инерцией

Фиксированное гидравлическое отверстие, составляющее инерцию потока

Библиотека

Отверстия

Описание

Блок Fixed Orifice with Fluid Inertia моделирует гидравлическое фиксированное отверстие и составляет жидкую инерцию, в дополнение к статическому падению давления.

Жидкая инерция играет значимую роль в отверстиях с большим отношением длины отверстия к отверстию гидравлический диаметр (L / D _H) и в коротких отверстиях с острым краем, когда скорость изменения скорости потока жидкости (жидкое ускорение) является относительно большой.

Отверстие основано на следующих уравнениях:

$q = C_{D} \cdot A \sqrt{\frac{2}{ρ}} \cdot \frac{p_{r}}{{(p_{r}^{2} + p_{c r}^{2})}^{1 / 4}}$

$p = p_{i n} + p_{r}$

$p_{i n} = ρ \frac{L}{A} \frac{d q}{d t}$

где

q	Объемный расход
p	Общий перепад давления
p _в	Инерционный перепад давления
p _r	Резистивный перепад давления
CD	Коэффициент выброса потока
A	Область прохода отверстия
L	Длина отверстия
ρ	Жидкая плотность
p _cr	Минимальное давление для турбулентного течения

Минимальное давление для турбулентного течения, p _cr, вычисляется согласно пластинчатому методу спецификации перехода:

Отношением давления — переход от пластинчатого до бурного режима задан следующими уравнениями:

p _cr = (p _{в среднем} + _{банкомат} p) (1 – _{бегство} B)

p _{в среднем} = (p + p _B)/2

где

p _{в среднем}	Среднее давление между распределительными коробками
_{Банкомат} p	Атмосферное давление, 101 325 Па
_{Бегство} B	Отношение давления при переходе между пластинчатыми и бурными режимами (значение параметров Laminar flow pressure ratio)

Числом Рейнольдса — переход от пластинчатого до бурного режима задан следующими уравнениями:

$p_{c r} = \frac{ρ}{2} {(\frac{{Ре}_{c r} \cdot ν}{C_{D} \cdot D_{H}})}^{2}$

$D_{H} = \sqrt{\frac{4 A}{π}}$

где

D _H	Отверстие гидравлический диаметр
ν	Жидкая кинематическая вязкость
Re _cr	Критическое число Рейнольдса (значение параметров Critical Reynolds number)

Связи A и B сохраняют гидравлические порты, сопоставленные с входным отверстием отверстия и выходом, соответственно. 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 $Δ p = p_{A} - p_{B},$ .

Параметры

Orifice area

Площадь поперечного сечения отверстия. Значением по умолчанию является 1e-4 m^2.

Orifice length

Общая длина отверстия. Обычно увеличьте геометрическую длину отверстия до 2 · 0.8 · D _H (где D _H является отверстием гидравлический диаметр) учитывать добавленные объемы жидкости с обеих сторон отверстия. Значением по умолчанию является 0.01 m.

Flow discharge coefficient

Полуэмпирический параметр для полной характеристики отверстия. Коэффициент влияет на резистивный перепад давления в отверстии. Значением по умолчанию является 0.6.

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 на Pressure 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 10. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.

Initial flow rate

Скорость потока жидкости через отверстие в начале симуляции. Этот параметр задает начальное условие для использования в вычислении состояния блока в начале запущенной симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Вычисление Начальных условий (Simscape). Значением по умолчанию является 0.

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:

A: Гидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием отверстия.
B: Гидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом отверстия.

Документация

Фиксированное отверстие с жидкой инерцией

Библиотека

Описание

Параметры

Глобальные параметры

Порты

Смотрите также

Введенный в R2013a

Документация Simscape Fluids

Поддержка