Exponenta Banner

Отверстие с переменным слотом области

Гидравлическое переменное отверстие, сформированное как прямоугольный слот

Библиотека

Отверстия

Описание

Блок моделирует переменное отверстие, созданное цилиндрической шпулькой с острым краем и прямоугольным слотом в рукаве. Скорость потока жидкости через отверстие пропорциональна открытию отверстия и перепаду давления через отверстие. Скорость потока жидкости определяется согласно следующим уравнениям:

q=CD⋅A(h)2ρΔp(Δp2+pCr2)1/4,

Δp=pA−pB,

h=x0+x·or

A(h)={Aleakесли b⋅h<Aleakb⋅hв противном случае 

где

qСкорость потока жидкости
pПерепад давления
p A, p BМанометрические давления в распределительных коробках
CDКоэффициент выброса потока
A(h)Мгновенная область прохода отверстия
bШирина слота отверстия
x0 Начальное открытие
xБуферизуйте смещение от исходного положения
hОткрытие отверстия
orИндикатор ориентации отверстия. Переменная принимает +1 значение, если смещение шпульки в глобально присвоенном положительном направлении открывает отверстие, и –1, если положительное движение уменьшает открытие.
ρЖидкая плотность
Утечка AЗакрытая область утечки отверстия
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 HМгновенное отверстие гидравлический диаметр
    νЖидкая кинематическая вязкость
    Re crКритическое 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 Δp=pA−pB,. Положительный сигнал в порте S физического сигнала открывает или закрывает отверстие в зависимости от значения параметра Orifice orientation.

Основные предположения и ограничения

  • Жидкая инерция не учтена.

Параметры

Orifice width

Ширина прямоугольного слота. Значением по умолчанию является 1e-2 m.

Flow discharge coefficient

Полуэмпирический параметр для полной характеристики отверстия. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия, и обычно обеспечивается в таблицах данных производителя или учебниках. Значением по умолчанию является 0.7.

Initial opening

Открытие начальной буквы отверстия. Параметр может быть положительным (underlapped отверстие), отрицательным (перекрытое отверстие) или равным нулю для нулевой настройки полировки. Значение начального открытия не зависит от ориентации отверстия. Значением по умолчанию является 0.

Orifice orientation

Параметр введен, чтобы указать, что эффект отверстия управляет членским движением на открытии клапана. Параметр может быть установлен на одну из двух опций: Opens in positive direction или Opens in negative direction. Opens in positive direction значения задает отверстие, участник управления которого открывает клапан, когда это переключено в глобально присвоенном положительном направлении. Параметр чрезвычайно полезен для создания клапана мультиотверстия со всеми отверстиями, управляемыми той же шпулькой. Значением по умолчанию является Opens in positive direction.

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 12. 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.

 Ограниченные параметры

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.

S

Порт физического сигнала, чтобы управлять смещением шпульки.

Скорость потока жидкости положительна если потоки жидкости от порта A до порта B. Положительный сигнал в порте S физического сигнала открывает или закрывает отверстие в зависимости от значения параметра Orifice orientation.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| | | | |

Представленный в R2006a

Документация Simscape Fluids
Поддержка