Объединитель делителя потока

Гидравлический объединитель делителя потока 2D пути

Библиотека

Клапаны контроля потока

Описание

Блок Flow Divider-Combiner моделирует гидравлический клапан, который делит входящий поток через порт P (прямой поток) между двумя выходами, и также поддерживает заданную пропорцию между потоками возврата через порты A и B в общей скорости потока жидкости через порт P. Другими словами, клапан работает в двух отличительных режимах: делитель потока для прямого потока и объединитель потока для противоположного потока.

Данные показывают схематическое для клапана объединителя делителя потока: a) в режиме делителя и b) в режиме объединителя.

Клапан работает делителем потока, когда жидкость накачана через порт P к портам A и B (схематическая фигура a). В этом режиме жидкость проходит через фиксированные отверстия в поршнях 2 и 5 и через переменные отверстия, сформированные круглыми дырами в поршнях и случае. Перепад давления через поршни перемещает их друг кроме друга пропорционально к поршневым областям и пружина 1 и 6 силам. Приостановленные за пружину поршни и соответствующие переменные отверстия работают давлением, уменьшающим клапаны, поддерживающие отбрасывание постоянного давления через фиксированные отверстия и таким образом сохраняющие скорости потока жидкости через них практически постоянный. Клапан объединителя делителя потока является по существу комбинацией двух компенсированных давлению клапанов контроля потока, работающих параллельно.

Для противоположных потоков (схематическая фигура b), перепад давления через поршни обеспечивает их друг против друга, пока разрыв в жесткой остановке не очищен. Поршни обосновываются в положении, где перепады давления через фиксированные отверстия равны, таким образом поддерживая равные скорости потока жидкости посредством ответвлений.

Модель объединителя делителя потока использует Фиксированное Отверстие, Отверстие с Переменной областью Круглые Дыры, Гидравлический Цилиндр Двойного действия (Простая), Переводная Жесткая остановка, Переводный Spring и Переводные Демпферы, как показано в блок-схеме.

Таблица объясняет цель каждого компонента модели.

Назовите в блок-схемеЦель (числа относятся к схематичному клапану),Назовите в фактическом файле компонента
Фиксированное отверстие AФиксированное отверстие в поршне 5fixed_orifice_A
Фиксированное отверстие BФиксированное отверстие в поршне 2fixed_orifice_B
Поршень AПоршень 5piston_A
Поршень BПоршень 2piston_B
Жесткая остановка A-BЖесткая остановка между поршнями 2 и 5hard_stop_A_B
Спринг А.Spring 6spring_A
Spring A-BSpring 4spring_A_B
Спринг Б.Spring 1spring_B
Демпфер AЗатухание Spring 6damper_A
Демпфер A-BЗатухание Spring 4damper_A_B
Демпфер BЗатухание Spring 1damper_B
Отверстие с переменной областью круглые дыры AПеременное отверстие, созданное круглыми дырами в поршне 5 и случайvariable_orifice_A
Отверстие с переменной областью круглые дыры BПеременное отверстие, созданное круглыми дырами в поршне 2 и случайvariable_orifice_B
Идеальный переводный датчик движения AПоршень мер 5 смещений и экспорт измерение к Отверстию с Переменной областью Круглые Дыры Asensor_A
Идеальный переводный датчик движения BПоршень мер 2 смещения и экспорт измерение к Отверстию с Переменной областью Круглые Дыры Bsensor_B

Ориентации блока в модели объяснены разделом структуры базового файла компонента, воспроизведенного ниже: 

connections
    connect(P, fixed_orifice_A.A, fixed_orifice_B.A, piston_A.B, piston_B.B);
    connect(fixed_orifice_A.B, piston_A.A, variable_orifice_A.A);
    connect(fixed_orifice_B.B, piston_B.A, variable_orifice_B.A);
    connect(B, variable_orifice_B.B);
    connect(A, variable_orifice_A.B);
    connect(reference.V, piston_A.C, spring_A.C, damper_A.C, sensor_A.C, ...
        piston_B.C, spring_B.C, damper_B.C, sensor_B.C);
    connect(piston_A.R, spring_A.R, hard_stop_A_B.C, spring_A_B.C, ...
        damper_A.R, damper_A_B.R, sensor_A.R);
    connect(piston_B.R, spring_B.R, hard_stop_A_B.R, spring_A_B.R, ...
        damper_B.R, damper_A_B.C, sensor_B.R);
    connect(sensor_A.P, variable_orifice_A.S);
    connect(sensor_B.P, variable_orifice_B.S);
end

Предположения и ограничения

Блок не составляет инерцию, трение и гидравлические силы. Для дополнительных предположений и ограничений, смотрите страницы с описанием базовых членских блоков.

Параметры

Фиксированная вкладка отверстий

Fixed orifice A area

Перекрестная частная область прохода фиксированного отверстия в поршне 5 (путь P–A). Значением по умолчанию является 1.5e-5 m^2.

Fixed orifice B area

Перекрестная частная область прохода фиксированного отверстия в поршне 2 (путь P–B). Значением по умолчанию является 1.5e-5 m^2.

Fixed orifice flow discharge coefficient

Полуэмпирический коэффициент для фиксированной полной характеристики отверстия. Значение зависит от отверстия геометрические свойства, и обычно обеспечивается в таблицах данных производителя или учебниках. Значением по умолчанию является 0.7.

Fixed orifice laminar transition specification

Выберите как переходы блока между пластинчатыми и бурными режимами для фиксированных отверстий:

  • Pressure ratio — Переход от пластинчатого до бурного режима сглажен и зависит от значения параметра Fixed orifice 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 Fixed orifice critical Reynolds number.

Fixed orifice 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 Fixed orifice laminar transition specification устанавливается на Pressure ratio.

Fixed orifice critical Reynolds number

Максимальное число Рейнольдса для ламинарного течения в фиксированных отверстиях. Переход от пластинчатого до бурного режима принят, чтобы произойти, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значением по умолчанию является 10. Этот параметр видим, только если параметр Fixed orifice laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.

Поршневая вкладка

Piston A area

Область поверхности Поршня (поршень 5). Значением по умолчанию является 2e-4 m^2.

Piston A stroke

Полный цикл Поршня A. Значение по умолчанию является мм 5.

Piston A initial extension

Начальное расширение Поршня A. Значением по умолчанию является 0 m.

Piston B area

Область поверхности Поршня B (поршень 2). Значением по умолчанию является 2e-4 m^2.

Piston B stroke

Полный цикл Поршня B. Значение по умолчанию является мм 5.

Piston B initial extension

Начальное расширение Поршня B. Значением по умолчанию является 0 m.

Piston stop penetration coefficient

Свойство проникновения сталкивающихся тел в базовых блоках двигателя, которое принято, чтобы быть абсолютно пластмассовым. Значением по умолчанию является 1e12 s*N/m^2.

Вкладка Спрингса/Демпферов

Spring A rate

Коэффициент упругости Spring (пружина 6). Значением по умолчанию является 1e3 N/m.

Spring A preload

Этот параметр устанавливает начальное высокоприоритетное целевое значение для переменной Deformation в базовом Spring блок. Для получения дополнительной информации смотрите Переменный Приоритет для Образцовой Инициализации (Simscape). Значением по умолчанию является 0.1 m.

Damping coefficient A

Затухание коэффициента Демпфера (пружина 6 затуханий). Значением по умолчанию является 150 N / (m/s).

Spring B rate

Коэффициент упругости Спринг Б (пружина 1). Значением по умолчанию является 1e3 N/m.

Spring B preload

Этот параметр устанавливает начальное высокоприоритетное целевое значение для переменной Deformation в базовом блоке Spring B. Для получения дополнительной информации смотрите Переменный Приоритет для Образцовой Инициализации (Simscape). Значением по умолчанию является -0.1 m.

Damping coefficient B

Затухание коэффициента Демпфера B (пружина 1 затухание). Значением по умолчанию является 150 N / (m/s).

Spring A-B rate

Коэффициент упругости Spring A-B (пружина 4). Значением по умолчанию является 1e3 N/m.

Spring A-B preload

Этот параметр устанавливает начальное высокоприоритетное целевое значение для переменной Deformation в базовом блоке Spring A-B. Для получения дополнительной информации смотрите Переменный Приоритет для Образцовой Инициализации (Simscape). Значением по умолчанию является 0.1 m.

Damping coefficient A_B

Затухание коэффициента Демпфера A-B (пружина 4 затухания). Значением по умолчанию является 150 N / (m/s).

Переменная вкладка отверстий

Variable orifice A hole diameter

Диаметр дыр в базовом Отверстии с Переменной областью Круглые Дыры блок. Значением по умолчанию является 0.0025 m.

Variable orifice B hole diameter

Диаметр дыр в базовом Отверстии с блоком Variable Area Round Holes B. Значением по умолчанию является 0.0025 m.

Number of hole pairs in the variable orifice

Количество дыр в каждом Отверстии с Переменной областью Круглые блоки Дыр. Значением по умолчанию является 4.

Variable orifice flow discharge coefficient

Полуэмпирический параметр, задающий способность отверстия Отверстия с Переменной областью Круглые блоки Дыр. Значение зависит от геометрических свойств отверстия, и обычно обеспечивается в таблицах данных производителя или учебниках. Значением по умолчанию является 0.7.

Variable orifice A initial center distance

Начальное открытие в базовом Отверстии с Переменной областью Круглые Дыры блок. Значение параметров может быть положительным (underlapped отверстие), отрицательным (перекрытое отверстие) или равным нулю для нулевой настройки полировки. Значением по умолчанию является 0.0025 m, который соответствует положению поршня 5 в клапане схематический рисунок.

Variable orifice B initial center distance

Начальное открытие в базовом Отверстии с блоком Variable Area Round Holes B. Значение параметров может быть положительным (underlapped отверстие), отрицательным (перекрытое отверстие) или равным нулю для нулевой настройки полировки. Значением по умолчанию является -0.0025 m, который соответствует положению поршня 2 в клапане схематический рисунок.

Variable orifice laminar transition specification

Выберите как переходы блока между пластинчатыми и бурными режимами для переменных отверстий:

  • Pressure ratio — Переход от пластинчатого до бурного режима сглажен и зависит от значения параметра Variable orifice 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 Variable orifice critical Reynolds number.

Variable orifice 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 Variable orifice laminar transition specification устанавливается на Pressure ratio.

Variable orifice critical Reynolds number

Максимальное число Рейнольдса для ламинарного течения через переменные отверстия. Переход от пластинчатого до бурного режима принят, чтобы произойти, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значением по умолчанию является 10. Этот параметр видим, только если параметр Variable orifice laminar transition specification устанавливается на Reynolds number

Variable orifice leakage area

Общая площадь возможных утечек в каждом переменном отверстии, когда это полностью закрывается. Основная цель параметра состоит в том, чтобы поддержать числовую целостность схемы, препятствуя тому, чтобы фрагмент системы стал изолированной после того, как отверстие будет полностью закрыто. Значение параметров должно быть больше, чем 0. Значением по умолчанию является 1e-9 m^2.

Жесткая остановка между поршневой вкладкой

Hard stop upper bound

Разорвите между ползунком и верхней границей в базовом блоке Hard Stop. Значение по умолчанию является мм 5.1.

Hard stop lower bound

Разорвите между ползунком и нижней границей в базовом блоке Hard Stop. Значение по умолчанию является мм 1.

Hard stop stiffness

Эластичное свойство сталкивающихся тел в жесткой остановке. Значением по умолчанию является 1e8 N/m.

Hard stop damping coefficient

Рассеивающееся свойство сталкивающихся тел в жесткой остановке. Значением по умолчанию является 150 N / (m/s).

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:

P

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с входным портом P.

A

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с портом A выхода.

B

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с портом B выхода.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

| | | | | |

Введенный в R2014b

Документация Simscape Fluids
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте