Гидравлический клапан иглы
Клапаны контроля потока
Блок Needle Valve моделирует переменное отверстие, созданное конической иглой и круглым отверстием с острым краем в тонком материале.
Скорость потока жидкости через клапан пропорциональна открытию клапана и перепаду давления через клапан. Скорость потока жидкости 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(h) | Мгновенная область прохода отверстия |
| x0 | Начальное открытие |
| x | Смещение иглы от исходного положения |
| h | Открытие клапана |
| h макс. | Максимальный штрих иглы |
| ds | Диаметр отверстия |
| α | Угол иглы |
| ρ | Жидкая плотность |
| Утечка A | Закрытая область утечки клапана |
| A макс. | Максимальный клапан открытая область |
| 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:
где
| D H | Клапан мгновенный гидравлический диаметр |
| ν | Жидкая кинематическая вязкость |
| Re cr | Критическое число Рейнольдса (значение параметров Critical Reynolds number) |
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 . Положительный сигнал в порте S физического сигнала открывает клапан.
Жидкая инерция не учтена.
Область прохода потока принята, чтобы быть равной frustum области боковой поверхности.
Диаметр отверстия клапана. Значением по умолчанию является 0.005 m.
Угол клапана коническая игла. Значение параметров должно быть в области значений между 0 и 180 градусами. Значение по умолчанию является степенями 90.
Начальное открытие клапана. Можно задать и положительные и отрицательные величины. Значением по умолчанию является 0.
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.
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 10. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.
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.
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 клапана.
BГидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом клапана.
SПорт физического сигнала, чтобы управлять смещением шпульки.
Шаровой клапан | Пропустите клапан | Клапан тарелки | Компенсированный давлению клапан контроля потока