Пропустите клапан

Гидравлический клапан логического элемента

Библиотека

Клапаны контроля потока

Описание

Блок Gate Valve моделирует клапан, состоящий из круглого отверстия в корпусе клапана и плоском логическом элементе, который перемещает перпендикуляр в ось отверстия. Отверстие в логическом элементе имеет тот же диаметр как отверстие в корпусе. Когда логический элемент перемещается, он открывает или закрывает проход клапана (показавший заштрихованной областью на следующем рисунке).

Скорость потока жидкости через клапан пропорциональна открытию клапана и перепаду давления через клапан. Скорость потока жидкости определяется согласно следующим уравнениям:

q=CD⋅A(h)2ρΔp(Δp2+pCr2)1/4,

Δp=pA−pB,

h=x0+x

A(h)={Aleakдля h<=0 или h>2D D2⋅(α2−sin(2α)4), α=aпотому что|1−hD|для 0<h<=2D

где

qСкорость потока жидкости
pПерепад давления
p A, p BМанометрические давления в распределительных коробках
CDКоэффициент выброса потока
A(h)Мгновенная область прохода отверстия
x0 Начальное открытие
xПропустите смещение от исходного положения
hОткрытие клапана
DДиаметр отверстия
ρЖидкая плотность
Утечка AЗакрытая область утечки клапана
p crМинимальное 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 среднемСреднее давление между распределительными коробками
    Банкомат pАтмосферное давление, 101 325 Па
    Бегство BОтношение 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:

    pcr=ρ2(Реcr⋅νCD⋅DH)2

    DH=4Aπ

    где

    D HКлапан мгновенный гидравлический диаметр
    νЖидкая кинематическая вязкость
    Re crКритическое число Рейнольдса (значение параметров Critical Reynolds number)

Связи A и B являются гидравлическими портами сохранения. Связь S является портом физического сигнала, который управляет смещением логического элемента. 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 Δp=pA−pB,. Положительный сигнал в порте S физического сигнала открывает клапан.

Основные предположения и ограничения

  • Никакие инерционные эффекты не учтены.

Параметры

Valve orifice diameter

Диаметр отверстия клапана. Отверстия в корпусе клапана и в логическом элементе имеют тот же диаметр. Значением по умолчанию является 0.01 m.

Initial opening

Начальное открытие клапана. Параметр может принять и положительные и отрицательные значения. Значением по умолчанию является 0.

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 0.65.

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.

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-12 m^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:

A

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием клапана.

B

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом клапана.

S

Порт физического сигнала, который управляет смещением логического элемента. Сигнал применился к этому порту, обработан как переводное движение, в метрах.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| | |

Представленный в R2011b

Документация Simscape Fluids
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте