Гидравлический запорный клапан, который позволяет поток в одном направлении, но может быть отключен экспериментальным давлением
Распределительные клапаны
Блок Pilot-Operated Check Valve представляет гидравлический прооперированный пилотами запорный клапан как основанную на таблице данных модель. Цель запорного клапана состоит в том, чтобы разрешить поток в одном направлении и блокировать его в противоположном направлении, как показано в следующей фигуре.
В отличие от обычного запорного клапана, прооперированный пилотами запорный клапан может быть открыт входным давлением pA, экспериментальное давление pX или оба. Сила, действующая на тарелку, основана на выражении
где
| p A, p B | Манометрические давления на терминалах клапана |
| p X | Давление — прибор или дифференциал — на экспериментальном терминале |
| A A | Область шпульки в камера |
| A, B | Область шпульки в камере B |
| A X | Область экспериментальной камеры |
Уравнение силы обычно выражается в немного измененной форме
где k p = A X / A A обычно упоминается как экспериментальное отношение, и p e является эффективным перепадом давления через участника управления. Клапан остается закрытым, в то время как этот перепад давления через клапан ниже, чем давление взламывания клапана. Когда взламывание давления достигнуто, участник управления клапаном обеспечен от его места, таким образом создав проход между входным отверстием и выходом. Если скорость потока жидкости достаточно высока, и давление продолжает повышаться, область далее увеличена, пока участник управления не достигает его максимума. В данный момент область прохода клапана в ее максимуме. Область максимума клапана и взламывание и максимальные давления обычно обеспечиваются в каталогах и являются тремя основными параметрами блока.
Экспериментальное давление может быть дифференциальным значением относительно входного отверстия (порт A) или значение прибора (относительно среды). Можно выбрать соответствующую установку — Pressure differential (pX - pA) или Pressure at port X — использование выпадающего списка Pressure control specification. Если Pressure at port X выбран:
где нижний Atm обозначает атмосферное давление. Нижний X,Abs обозначает абсолютное значение в экспериментальном порте. Если Pressure differential (pX - pA) выбран:
где нижний A,Abs так же обозначает абсолютное значение во входном отверстии клапана (порт A). Экспериментальный перепад давления ограничивается быть больше, чем или равным нулю — если его расчетное значение должно быть отрицательным, нуль принят в расчете давления управления.
В дополнение к максимальной области область утечки также требуется, чтобы характеризовать клапан. Основная цель параметра не состоит в том, чтобы составлять возможную утечку, даже при том, что это также важно, но поддержать числовую целостность схемы путем препятствования фрагменту системы то, чтобы быть изолированным после того, как клапан полностью закрывается. Изолированная или “зависающая” часть системы могла влиять на вычислительную эффективность и даже вызвать отказ вычисления. Поэтому значение параметров должно быть больше, чем нуль.
По умолчанию блок не включает клапан вводная динамика и ламповые приемники ее вводная область непосредственно как функция давления:
Добавление клапана, который вводная динамика обеспечивает непрерывному поведению, которое более физически реалистично, и особенно полезно в ситуациях с быстрым открытием клапана и закрытием. Зависимая давлением область A(p) прохода отверстия в уравнениях блока затем становится установившейся областью, и мгновенная область прохода отверстия в уравнении потока определяется можно следующим образом:
В любом случае скорость потока жидкости через клапан определяется согласно следующим уравнениям:
где
| q | Скорость потока жидкости через клапан |
| p | Перепад давления через клапан |
| p e | Эквивалентный перепад давления через участника управления |
pA,pB | Манометрические давления на терминалах клапана |
| p X | Манометрическое давление на экспериментальном терминале |
| k p | Экспериментальное отношение, k p = A X / A A |
| k | Коэффициент усиления клапана |
| CD | Коэффициент выброса потока |
| A | Мгновенная область прохода отверстия |
| A(p) | Зависимая давлением область прохода отверстия |
| A init | Начальная буква открывает область клапана |
Amax | Полностью открытая область прохода клапана |
Aleak | Закрытая область утечки клапана |
| Трещина p | Давление взламывания клапана |
| p макс. | Давление, необходимое к полностью открытому клапан |
| p cr | Минимальное давление для турбулентного течения |
| Re cr | Критическое число Рейнольдса |
| D H | Мгновенное отверстие гидравлический диаметр |
| ρ | Жидкая плотность |
| ν | Жидкая кинематическая вязкость |
| τ | Временная константа для ответа первого порядка открытия клапана |
| t | Время |
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 .
Открытие клапана линейно пропорционально эффективному перепаду давления.
Никакая загрузка на клапан, такой как инерция, трение, пружина, и так далее, не рассматривается.
Никакое потребление потока не сопоставлено с экспериментальной камерой.
Выбор измерения давления использовать в качестве экспериментального управляющего сигнала. Блок использует выбранное измерение, чтобы вычислить эффективный перепад давления через клапан. (См. описание блока для вычислений.)
В настройке по умолчанию (Pressure differential (pX - pA)) эффективный перепад давления является функцией перепада давления от экспериментального порта (X) к входному отверстию (A). В альтернативной установке (Pressure at port X) это - функция манометрического давления во входном отверстии.
Уровень давления, на котором отверстие клапана начинает открываться. Значением по умолчанию является 3e4 Pa.
Перепад давления через клапан, необходимый к полностью открытому клапан. Его значение должно быть выше, чем раскалывающееся давление. Значением по умолчанию является 1.2e5 Pa.
Отношение между эффективной областью в экспериментальной камере к эффективной области во входной камере. Значением по умолчанию является 5.
Площадь поперечного сечения максимума прохода клапана. Значением по умолчанию является 1e-4 m^2.
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.
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 12, который соответствует круглому отверстию в тонком материале с резким краем. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.
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 0.7.
Выберите одну из следующих опций:
Do not include valve opening dynamics — Ламповые приемники его область прохода отверстия непосредственно как функция давления. Если область изменения мгновенно, уравнение потока - также. Это значение по умолчанию.
Include valve opening dynamics — Обеспечьте непрерывное поведение, которое более физически реалистично путем добавления задержки первого порядка во время открытия клапана и закрытия. Используйте эту опцию в гидравлических симуляциях с локальным решателем для симуляции в реальном времени. Эта опция также полезна, если вы интересуетесь клапаном вводная динамика в переменных симуляциях шага.
Временная константа для ответа первого порядка открытия клапана. Этот параметр доступен, только если Opening dynamics установлен в Include valve opening dynamics. Значением по умолчанию является 0.1 s.
Начальная вводная область клапана. Этот параметр доступен, только если Opening dynamics установлен в Include valve opening dynamics. 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.
XГидравлический порт сохранения сопоставлен с пилотом клапана терминал.