Передайте (TL) по каналу
Закрытый кабелепровод для транспорта жидкости между тепловыми жидкими компонентами
Описание
Блок Pipe (TL) моделирует поток тепловой жидкости через закрытый кабелепровод, такой как канал. Стена кабелепровода может быть твердой или гибкой, последний случай, допуская расширение и сокращение в радиальном направлении, как совместимый шланг или, в науках о жизни, артерия может. Тепловые жидкие порты могут быть при различных повышениях, и вертикальным расстоянием между ними можно управлять (через физический сигнал), например, чтобы получить банковское дело хода изменения самолета.
Падение давления через канал определяется как функция трения между жидкостью и каналом и повышения или понижения высоты между портами. Для расширенной точности в моделях с быстрыми изменениями потока (такими как сопоставленные с эффектом гидравлического удара) блок может быть сконфигурирован, чтобы получить динамическую сжимаемость жидкости и ее инерции. Обратите внимание на то, что такие эффекты могут уменьшить скорость симуляции и должны использоваться только при необходимости.
Изменение температуры через канал определяется от энергетических обменов между каналом и остатком от модели. Эти обмены включают приписанных адвекции и проводимости внутренней энергии через тепловые жидкие порты (A и B) и к конвекции тепла через тепловой порт (H). Вычисление получает также различия в повышении и статическом давлении, установленном во время симуляции между тепловыми жидкими портами.
Если тепловая жидкость обработана как сжимаемая, канал может быть дискретизирован в равные сегменты, каждый содержащий фрагмент общего жидкого объема. Внутренние жидкие объемы, такие как они служат особому назначению в тепловой жидкой области: они обеспечивают вычислительные узлы, в которых можно вычислить доменные и переменные компонента во время симуляции. Чем больше количество сегментов канала, тем более прекрасный дискретизация и более точное результаты симуляции (хотя в уменьшаемой скорости симуляции).
Блокируйте варианты
Чтобы получить повышение повышения порта, блок обеспечивает два варианта. Опция по умолчанию обрабатывает это количество как константу (заданный через параметры блоков Elevation gain from port A to port B). Альтернативный вариант обрабатывает его как переменную (управляемый портом El физического сигнала). Чтобы изменить варианты блока, щелкните правой кнопкой по блоку и, из его контекстно-зависимого меню, выберите Simscape + Block Choices. Кликните по желаемому варианту: Constant elevation
или Variable elevation
.
Параметризация
Чтобы смоделировать потери трения с помощью данных, подходящих лучше всего для конкретного приложения, блок обеспечивает массив параметризации трения. Некоторые основаны на аналитических выражениях, требующих только небольшого количества эмпирических констант; корреляция Haaland является одним таким выражением. Другие основаны на сведенных в таблицу данных, связывающих различные количества интереса — фактор трения Дарси против числа Рейнольдса, например, или номинальный перепад давления к номинальной массовой скорости потока жидкости.
Аналитическая и сведенная в таблицу параметризация обеспечивается также для теплопередачи между тепловой жидкостью и стеной канала. Аналитическая параметризация включает тех на основе эмпирических корреляций Гниелинского и Диттус-Боелтера. Сведенная в таблицу параметризация включает тех на основе данных, связывающих фактор Colburn с числом Рейнольдса, номер Nusselt Рейнольдсу и числам Прандтля или номинальному температурному дифференциалу к номинальной массовой скорости потока жидкости.
Дискретизация канала
Если канал сегментируется так, чтобы он содержал больше чем один жидкий объем, то общая масса, импульс и энергетическое накопление в его промежутке определяются как суммы по объемам, что канал содержит. Сегментированные каналы обработаны как блоки меньших каналов, каждый канал, сопоставленный с отдельным экземпляром этого блока (каждый блок, сконфигурированный, чтобы обеспечить один жидкий объем). Вычисления, описанные для этого блока, применяются к каналу с одним жидким объемом.
Соответствующее количество сегментов канала, чтобы использовать в модели зависит частично от масштабов времени, по которым температура и воздействия давления имеют тенденцию распространять через канал. Волны давления перемещаются самое быстрое (они делают так на скорости звука в жидкости), и часто ограничивающий фактор уровня, чтобы рассмотреть. В соответствии с теоремой отсчетов Найквиста, в порядке получить элементарное синусоидальное воздействие, по крайней мере два вычислительных узла — и поэтому передать сегменты по каналу — должны быть доступны для выборки в одной длине волны:
где c является скоростью звука, f является частотой воздействия (в Герц), L является общей длиной канала, и N является количеством сегментов канала. Левая сторона представляет длину волны воздействия давления и правой стороны длина сегмента канала — каждый предоставляющий один вычислительный узел каналу. Чтобы получить те воздействия давления с частотами до максимального f Max, количество сегментов в канале должно поэтому быть, по крайней мере:
Используйте это выражение в качестве свободной инструкции в установке дискретизации канала. Другие ограничения моделирования могут включить в решение о том, сколько сегментов канала, чтобы использовать и даже о том, как смоделировать их. Больше сегментов канала может требоваться, например, правильно задать тепловое граничное условие вдоль канала; сегменты канала находятся в таком случае, более адекватно смоделированном явным образом, с помощью отдельного блока Pipe (TL) для каждого (и используя его тепловой порт, чтобы установить тепловое граничное условие).
Используйте регистрацию данных Simscape, чтобы получить доступ к тепловым жидким свойствам и состояниям в различных узлах, соответствующих сегментам канала.
Массовый баланс
Тепловой жидкий поток вводит и выходит из канала через тепловые жидкие порты A и B. В случае по умолчанию твердого канала фиксируется объем жидкости, содержавшей между этими портами. Если тепловая жидкость обработана как несжимаемая, ее плотность (в данных условиях работы) фиксируется также, и ее масса в канале не может меняться в зависимости от времени. Массовый баланс между портами в этом простом случае:
где обозначает массовую скорость потока жидкости в канал, и индекс обозначает порт, в котором задано его значение. Если каналу дают радиально совместимую стену — то есть, если параметры блоков Pipe wall specification изменяются на Flexible
— тепловая жидкая масса, содержавшая в ее границах, свободна отличаться, в какой-то мере всегда прямо пропорциональная к объему канала:
то, где ρ является тепловой плотностью в объеме канала (преобразуйте в нижний индекс I
), обозначило V. Если, кроме того, тепловая жидкость сделана сжимаемой — если параметры блоков Fluid dynamic compressibility изменяются на On
— его масса в канале должна измениться с давлением и температурой также. Эта зависимость получена объемным модулем и тепловым коэффициентом расширения тепловой жидкости:
где p и T обозначают давление и температуру в объеме канала, и β и α обозначают объемный модуль и тепловой коэффициент расширения (как предусмотрено к тепловой жидкой сети блоком Thermal Liquid Settings (TL) или Thermal Liquid Properties (TL)).
Баланс импульса
Тепловой жидкий поток подвергается различным силам, когда он пересекает канал. Они возникают из-за статического давления в портах, вязкого трения вдоль стены канала и силы тяжести на объеме канала. Инерционная сила на жидкости по умолчанию проигнорирована, подходящее приближение в больших масштабах времени, по которым обычно происходят изменения течь. Канал затем обработан как квазиустойчивый компонент и его баланс импульса — выраженный, когда перепад давлений между его портами — становится:
где p является давлением в порте и p F падение давления из-за трения в половине объема канала; g является гравитационным ускорением и Δz повышение повышения от порта A до порта B. Индексы обозначают порт (A или B) или вычислительный узел, соответствующий внутреннему жидкому объему (I). Давление принято в этом простом случае, чтобы отличаться линейно между портами. Его значение во внутреннем узле — используемом в поиске по таблице ρ I — поэтому задано как среднее арифметическое давлений в портах:
Если поток обработан как сжимаемый — если параметры блоков Fluid dynamic compressibility изменяются на On
— давление в канале может отличаться нелинейно между портами. Его значение больше не является простым средним арифметическим, и оно должно быть получено явным образом другим, означает. Чтобы выполнить это вычисление, баланс импульса разделен по двум объемам управления, один каждый для половины объема канала. Между портом A и внутренним узлом:
Между портом B и внутренним узлом:
Если кроме того, инерция жидкости включена в вычисления — то есть, если параметры блоков Fluid inertia установлены в On
— затем изменяется на импульс потока, больше не принимаются, чтобы быть мгновенным. Переходная фаза между старыми и новыми устойчивыми состояниями становится постепенной с коротким, но ненулевым масштабом времени, который зависит частично от смоделированной системы. Баланс импульса становится в объеме управления, смежном с портом A:
где L является длиной канала, и S является площадью поперечного сечения потока через то же самое. Инвертирование знака срока повышения дает для объема управления, смежного с портом B:
Фрикционное падение давления в стене канала
Вычисление главного падения давления (из-за трения в канале) меняется в зависимости от вязкой параметризации трения. Для всей параметризации, но Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate
, вычисление основано на уравнении Дарси-Weisbach:
где f D является фактором трения Дарси, и нижний j обозначает канал половина — что смежный с портом A или с портом B. L E является эффективной длиной канала, и D является гидравлическим диаметром того же самого. Эффективная длина канала как сумма истинной длины канала и совокупная эквивалентная продолжительность всех локальных сопротивлений (те из-за колен, объединений, подборов кривой и других локальных источников трения).
Когда поток является пластинчатым, фактором трения (для данной геометрии канала) является функция одного только числа Рейнольдса:
где λ является форм-фактором канала, эмпирическая константа раньше кодировала эффект геометрии канала на главном падении давления; его значением является 64
в круговых каналах и 48
–96
в некруговых единицах. Число Рейнольдса в порте k задано как:
где μ является динамической вязкостью, полученной из блока Thermal Liquid Settings (TL) или Thermal Liquid Properties (TL). Фактическое вычисление падения давления в режиме ламинарного течения выполняется как:
Когда поток является бурным, фактором трения является функция также диаметра канала и поверхностной шероховатости. Если вязкая параметризация трения установлена в Haaland correlation
, фактор трения вычисляется от эмпирического выражения:
где ε является абсолютной шероховатостью канала, мерой высоты ударов в жидком каналом интерфейсе; типичные значения шероховатости колеблются от 0,0015 мм для определенных пластмассовых и стеклянных труб к 3 мм для больших конкретных каналов. Если вязкая параметризация трения установлена в Tabulated data – Darcy friction factor vs. Reynolds number
, фактор трения получен из сведенных в таблицу данных как функция числа Рейнольдса:
Если вязкая параметризация трения установлена в Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate
, главное падение давления вычисляется для каждого канала половина от выражения:
где пороговая скорость потока жидкости массы, маленькое значение, заданное в диалоговом окне блока, которое используется в числовых целях сглаживания; K p является коэффициентом падения давления, вычисленным для твердых каналов как:
где нижний N
обозначает значение, заданное в некоторых номинальных условиях работы. Номинальное давление и массовая скорость потока жидкости могут быть заданы как скаляры (в этом случае, коэффициент падения давления фиксируется в течение симуляции) или как вектор (в этом случае, коэффициент падения давления определяется как переменная интерполяцией или экстраполяцией сведенных в таблицу данных). Коэффициент падения давления переопределен для шлангов (с небольшим изменением в физических единицах измерения) как:
Гидравлический диаметр стены канала
Гидравлический диаметр является мерой ширины для каналов, сечения которых не могут быть круговыми. Обратите внимание на то, что только твердым каналам позволяют быть некруговыми в сечении. Диаметр шланга может отличаться во время симуляции как функция давления с такими изменениями, принятыми, чтобы быть универсальным в длине канала. Деформация канала продолжает на уровне, установленном частично вязкоупругой временной константой:
где τ является временной константой и индексами, S
и N
обозначают значения при установившихся и номинальных условиях, соответственно. Номинальная стоимость дает диаметр при нулевом манометрическом давлении (когда давление в компоненте равно атмосферному давлению). Установившееся значение дает диаметр при фактическом манометрическом давлении после того, как переходный ответ прекратился:
где K c является эластичным соответствием стены канала, номер, указывающий на степень, до которой изменение в давлении влияет на диаметр канала. Этот параметр может быть вычислен при необходимости из других эластичных свойств стены:
где E и ν являются модулем эластичности и отношением Пуассона стенного материала канала. Нижний 0
обозначает начальное значение, соответствуя условиям в модели в начале симуляции (чтобы не быть перепутанным с номинальными условиями, при которых D N задан). Индексы Int
и Ext
относятся к внутренним и внешним окружностям стены канала.
Номинальный диаметр канала (используемый в вычислении уровня деформации канала) вычисляется как:
где S является заданной площадью поперечного сечения канала (номинальная стоимость в каналах, которые обработаны как гибкие).
Энергетический баланс
Энергия жидкости в канале может измениться множеством процессов. Они включают адвекцию и проводимость через концы канала (тепловые жидкие порты A и B), конвекция в жидком каналом интерфейсе (тепловой порт H), и, в каналах, которые установлены под углом, продольными изменениями в повышении. Выражение энергетического баланса с точки зрения энергетической скорости накопления в канале дает:
где энергетическая скорость накопления, и ϕ является энергетической скоростью потока жидкости через порт — сглаживавший и против ветра в тепловых жидких портах, как описано в энергетических Потоках в Тепловых Жидких Сетях. Как в массе и вычислениях импульса, индекс I обозначает значение, заданное во внутреннем вычислительном узле. Массовая скорость потока жидкости в термине потенциальной энергии является средним значением установленных в тепловых жидких портах:
Полная энергия внутреннего жидкого объема задана с точки зрения определенной внутренней энергии как:
где u является определенной внутренней энергией жидкости, полученной как функция температуры и давления блока Thermal Liquid Settings (TL) или Thermal Liquid Properties (TL), и V является внутренним объемом канала. Если поток обработан как сжимаемый — если параметры блоков Flow dynamic compressibility установлены в On
— затем, энергетическая скорость накопления в канале вычисляется как:
Если, кроме того, каналу дают совместимую стену — если параметры блоков Pipe wall specification установлены в Flexible
— затем, объем тепловой жидкости в ее границах свободен отличаться. Энергетическая скорость накопления становится:
Конвективная теплопередача в стене канала
Уровень теплового потока между тепловой жидкостью и стеной канала принят, чтобы следовать из конвективного обмена и чисто проводящего обмена:
Уровень теплового потока из-за проводимости вычисляется как:
где k является теплопроводностью тепловой жидкости, и S H является площадью поверхности стены канала (продукт периметра и длина канала, чтобы не быть перепутанным с площадью поперечного сечения того же самого). Индексы H
и I
обозначают стену канала и внутренний жидкий объем, соответственно.
Уровень теплового потока из-за конвекции вычисляется как:
где c p является удельной теплоемкостью тепловой жидкости, h является коэффициентом теплопередачи канала. Индекс В обозначает входное отверстие канала (порт A или B в зависимости от направления потока). Параметры с индексом В среднем оценены при средней температуре канала. Это выражение основано на предположении, что температура отличается экспоненциально между концами канала.
Для всей параметризации теплопередачи, но Nominal temperature differential vs. nominal mass flow rate
, коэффициент теплопередачи вычисляется из выражения:
где Nu является номером Nusselt и k теплопроводность в канале, оба полученные при средней температуре в нем. Вычисление номера Nusselt меняется в зависимости от выбранной параметризации:
Gnielinski correlation
:
В бурном режиме:
где Pr является числом Прандтля. В режиме ламинарного течения, в котором не применяется корреляция, номер Nusselt получен как константа (обозначил Nu L) от параметров блоков Nusselt number for laminar flow heat transfer:
Dittus-Boelter correlation
:
В бурном режиме:
где a, b и c являются эмпирическими константами, характерными для рассмотренной системы. Значения по умолчанию, заданные в блоке, являются используемыми в точной форме выражения Dittus-Boelter для жидкости, подогреваемой стеной канала:
Как с корреляцией Гниелинского, в режиме ламинарного течения, в котором не применяется корреляция, номер Nusselt получен как константа (обозначил Nu L) от параметров блоков Nusselt number for laminar flow heat transfer.
Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number
:
Во всех режимах потока:
где J M является фактором Colburn-Чилтона.
Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number
:
Во всех режимах потока:
Вычисления отличаются немного в случае параметризации Nominal temperature difference vs. nominal mass flow rate
. В режиме ламинарного течения коэффициент теплопередачи является той же константой, заданной в другой параметризации (параметры блоков Nusselt number for laminar flow heat transfer). В режиме турбулентного течения это вычисляется как функция массовой скорости потока жидкости с пропорциональностью между этими двумя, зафиксированными формой корреляции Dittus-Boelter:
или:
Реорганизация условий:
где K H является коэффициентом пропорциональности, созданным путем смешивания всех параметров, но сохраненных в итоговом выражении (с жидкими свойствами, заданными при средней температуре в канале). Константа вычисляется из номинальной стоимости, полученной для h, D, и как:
Коэффициент теплопередачи для параметризации Nominal temperature difference vs. nominal mass flow rate
поэтому:
или, в более простом случае канала, обработанного как твердый (и поэтому принятый, чтобы быть постоянным в диаметре):
Номинальная массовая скорость потока жидкости получена из сведенных в таблицу данных, заданных через параметры блоков Nominal mass flow rate. Номинальный коэффициент теплопередачи вычисляется от различных номинальных параметров как:
где c p является удельной теплоемкостью в постоянном давлении и индексах H
, In
, и Out
обозначает стену, входное отверстие (какой бы ни из тепловых жидких портов, оказывается, он в данный момент), и выход. Номинальная площадь поверхности стены канала (S {H, N}) вычисляется как продукт окружности канала и длины канала:
Гидравлический диаметр (D) является константой, если канал тверд, но функция давления, если канал гибок. Его значение получено из параметров блоков Hydraulic diameter, если параметр Pipe wall specification устанавливается на Rigid
и вычисляется из параметра Nominal cross-sectional area в противном случае, предоставления, для шланга:
Порты
Входной параметр
развернуть все
El
— Различие в повышении порта
физический сигнал
Управляющий сигнал, для которого можно установить мгновенное различие в повышении между тепловыми жидкими портами. В зависимости от блоков, используемых, чтобы сгенерировать сигнал, различие в повышении может быть постоянным, или это может меняться в зависимости от времени. Если порт оставляют несвязанным, различие в повышении фиксируется в нуле во время симуляции.
Сохранение
развернуть все
A
Открытие канала
тепловая жидкость
Открытие, посредством которого тепловая жидкость течет в или из канала. Порты A и B могут каждый функционировать или как входное отверстие или как выход. Тепловая проводимость позволена между тепловыми жидкими портами и жидкостью, внутренней к каналу (хотя его влияние обычно релевантно только в почти нулевых скоростях потока жидкости).
B
Открытие канала
тепловая жидкость
Открытие, посредством которого тепловая жидкость течет в или из канала. Порты A и B могут каждый функционировать или как входное отверстие или как выход. Тепловая проводимость позволена между тепловыми жидкими портами и жидкостью, внутренней к каналу (хотя его влияние обычно релевантно только в почти нулевых скоростях потока жидкости).
H
Передайте стену по каналу
тепловой
Тепловой контур между жидким объемом и стеной канала. Используйте этот порт, чтобы получить теплообмены различных видов — например, проводящий, конвективный, или радиационный — между жидкостью и средой, внешней к каналу (учитывающий тепловое сопротивление стены, когда это будет значительно).
Параметры
развернуть все
Настройка
Fluid dynamic compressibility
— Опция, чтобы получить изменения в плотности из-за давления
On
(значение по умолчанию) | Off
Опция, чтобы получить изменения в плотности из-за тех в давлении. Динамическая сжимаемость предоставляет блок более реалистическому, хотя также более в вычислительном отношении требуя, симуляциям. Выберите Off
, если скорость симуляции вызывает беспокойство, когда это обычно - в режиме реального времени симуляция, и если динамическая сжимаемость не есть большого значения в результатах модели.
Fluid inertia
— Опция, чтобы получить сопротивление жидкости к изменениям в ее движении
On
(значение по умолчанию) | Off
Опция, чтобы получить сопротивление жидкости к изменениям в ее состоянии движения, например, в системах, подверженных гидравлическому удару. Жидкая инерция предоставляет блок более реалистическому, хотя также более в вычислительном отношении требуя, симуляциям. Выберите Off
, если скорость симуляции вызывает беспокойство, когда это обычно - в режиме реального времени симуляция, и если жидкая инерция не есть большого значения в результатах модели.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Fluid dynamic compressibility установлены в On
.
Number of segments
— Количество длин, в которые можно дискретизировать канал
1
(значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Количество длин, в которые можно дискретизировать канал. Каждая длина соответствует жидкому объему с вычислительным узлом — точка в компоненте, в котором давлении и температуре оценены во время симуляции. Увеличьте число сегментов канала, чтобы более точно получить продольные дистрибутивы давления и температуры, например, в симуляции гидравлического удара, в котором имеют значение такие дистрибутивы.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Fluid dynamic compressibility установлены в On
.
Pipe total length
— Расстояние между портами канала
5 m
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины
Сумма длин сегментов, включающих канал.
Nominal cross-sectional area
— Область внутренней окружности сечения канала
0.01
m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади
Область внутренней окружности сечения канала (в недеформированном состоянии, если смоделировано с совместимой стеной).
Pipe wall specification
— Опция, чтобы получить радиальное соответствие стены канала
Rigid
(значение по умолчанию) | Flexible
Опция, чтобы получить радиальное соответствие стены канала. Настройка по умолчанию On
соответствует гибкой трубе, стена которой расширяется и сокращается как функция давления. Выберите Off
, если скорость симуляции вызывает беспокойство, когда это обычно - в режиме реального времени симуляция, и если стенное соответствие не есть большого значения в (или нетипичный из) модель.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Fluid dynamic compressibility установлены в On
.
Hydraulic diameter
— Отношение канала вводная область к периметру того же самого
0.1128 m
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины
Отношение вводной области канала к внутреннему периметру (поперечное сечение) то же самое. Этот параметр дает общую меру ширины для каналов с некруговыми сечениями.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Fluid dynamic compressibility установлены в Off
или когда это установлено в On
, но параметры блоков Pipe wall specification установлены в Rigid
.
Elevation gain from port A to port B
— Изменитесь в повышении канала в направлении порта к порту B
0 m
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины
Изменитесь в повышении канала в направлении порта A к порту B. Этот параметр допускает вычисление изменения давления из-за повышения в канале. Значение по умолчанию 0
соответствует каналу, положенному плоский.
Зависимости
Этот параметр представлен в диалоговом окне блока, когда вариант блока установлен в Constant elevation
. Измените вариант блока на Variable elevation
при необходимости, например, чтобы получить наклон канала в во время симуляции.
Gravitational acceleration
— Ускорение из-за силы тяжести при среднем повышении канала
9.81 m/s^2
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в модулях length/time^2
Значение гравитационного ускорения (g) при среднем повышении канала. Любые изменения в повышении приняты, чтобы быть достаточно маленькими, что получение по запросу силы тяжести является приблизительно постоянным.
Static pressure-diameter compliance
— Мера деформации, вызванной в канале модулем, изменяется в давлении
1.2e-6 m/MPa
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины/давления
Мера радиальной деформации, вызванной в канале модулем, изменяется в давлении в нем относительно его среды. Этот параметр является свойством материала, из которого сделана стена канала.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Pipe wall specification установлены в Flexible
.
Viscoelastic process time constant
— Мера времени, за которое канал, как ожидают, будет деформироваться
0.01 s
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в модулях времени
Характеристический масштаб времени эластичных деформаций производится на стене канала. Этот параметр дает грубую меру времени, необходимого для канала, нарушенного изменением давления, чтобы достигнуть нового установившегося диаметра.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Pipe wall specification установлены в Flexible
.
Вязкое трение
Viscous friction parameterization
— Метод, которым можно получить падение давления из-за трения против стены канала
Haaland correlation
(значение по умолчанию) | Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate
| Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number
Метод, которым можно получить падение давления в канале из-за трения против стены. Вычисление может быть основано на эмпирической корреляции (тот из Haaland) или на сведенной в таблицу функции (обеспечение или перепад давления или фактор трения Дарси).
Aggregate equivalent length of local resistances
— Незначительное падение давления в канале, выраженном как длина
1 m
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины
Незначительное падение давления в канале, выраженном как длина. Этот параметр служит, чтобы настроить эффективную длину канала и от него, чтобы вычислить общее падение давления между портами.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Viscous friction parameterization установлены в Haaland correlation
.
Internal surface absolute roughness
— Характеристическая высота микроскопических выступов на внутренней поверхности канала
1.5e-5 m
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах длины
Характеристическая высота микроскопических выступов на внутренней поверхности канала. Этот параметр служит, чтобы вычислить падение давления из-за трения против стены канала.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Viscous friction parameterization установлены в Haaland correlation
.
Shape factor for laminar flow viscous friction
— Эмпирическая мера эффектов геометрии на падении давления из-за трения
64
(значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Эмпирическая мера эффектов геометрии на падении давления из-за трения. Типичные значения колеблются от 48
до 96
. Значение по умолчанию, 64
, соответствует каналу кругового сечения.
Laminar flow upper Reynolds number limit
— Число Рейнольдса, ниже которого поток является пластинчатым
2e+3
(значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Число Рейнольдса, ниже которого поток является пластинчатым. Выше этого порога, переходов потока к бурному, достигая истинного бурного режима при установке Turbulent flow lower Reynolds number limit.
Turbulent flow lower Reynolds number limit
— Число Рейнольдса, выше которого поток является бурным
4e+3
(значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Число Рейнольдса, выше которого поток является бурным. Ниже этого порога, поток постепенно переходы к пластинчатому, достигая истинного пластинчатого режима при установке Laminar flow upper Reynolds number limit.
Nominal mass flow rate
— Массовая скорость (скорости) потока жидкости, от которой можно вычислить коэффициент падения давления канала
[0.1 1] kg/s
(значение по умолчанию) | скаляр или вектор чисел в единицах массы/времени
Массовая скорость потока жидкости, в некоторых выбранных рабочих точках, от которых можно вычислить коэффициент падения давления канала. Этот параметр может быть скаляром или вектором со скаляром, соответствующим одной рабочей точке и вектору ко множеству рабочих точек. Функция mldivide
MATLAB используется, чтобы решить для коэффициента падения давления, если вектор задан. Все номинальные параметры во вкладке Viscous Friction должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Viscous friction parameterization установлены в Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate
.
Nominal pressure drop
— Перепад (перепады) давления, от которого можно вычислить коэффициент падения давления канала
[0.001 0.01] MPa
(значение по умолчанию) | скаляр или вектор чисел в единицах давления
Перепад давления, в некоторых выбранных рабочих точках, от которых можно вычислить коэффициент падения давления канала. Этот параметр может быть скаляром или вектором со скаляром, соответствующим одной рабочей точке и вектору ко множеству рабочих точек. Функция mldivide
MATLAB используется, чтобы решить для коэффициента падения давления, если вектор задан. Все номинальные параметры во вкладке Viscous Friction должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Viscous friction parameterization установлены в Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate
.
Mass flow rate threshold for flow reversal
— Массовая скорость потока жидкости, ниже которой можно применить числовое сглаживание к вычислениям блока
1e-6 kg/s
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах массы/времени
Массовая скорость потока жидкости, ниже которой можно применить числовое сглаживание к вычислениям блока, мера, принятая, чтобы предотвратить ошибки симуляции из-за разрывов в нулевом потоке.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Viscous friction parameterization установлены в Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate
.
Reynolds number vector for turbulent Darcy friction factor
— Числа Рейнольдса, в которых можно свести в таблицу фактор трения Дарси
[ 400 1000 1.5e+3 3e+3 4e+3 6e+3 1e+4 2e+4 4e+4 6e+4 1e+5 1e+8 ]
(значение по умолчанию) | вектор положительных безразмерных чисел
Число Рейнольдса, в котором можно свести в таблицу фактор трения Дарси. Эти данные служат, чтобы создать одностороннюю интерполяционную таблицу, от которой можно вычислить фактор трения Дарси и в конечном счете падение давления через канал. Вектор должен увеличиться монотонно слева направо. Это и вектор фактора трения Дарси должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Viscous friction parameterization установлены в Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number
.
Darcy friction factor vector
— Факторы трения дарси в сведенных в таблицу числах Рейнольдса
[ 0.264 0.112 0.07099999999999999 0.0417 0.0387 0.0268 0.025 0.0232 0.0226 0.022 0.0214 0.0214 ]
(значение по умолчанию) | вектор положительных безразмерных чисел
Факторы трения Дарси в сведенных в таблицу значениях числа Рейнольдса. Эти данные служат, чтобы создать одностороннюю интерполяционную таблицу, от которой можно вычислить фактор трения Дарси и в конечном счете падение давления через канал. Это и число Рейнольдса должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Viscous friction parameterization установлены в Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number
.
Теплопередача
Heat transfer parameterization
— Метод, которым можно получить конвективную теплопередачу со стеной канала
Gnielinski correlation
Nominal temperature differential vs. nominal mass flow rate
(значение по умолчанию) | Dittus-Boelter correlation
| Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number
| Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number
Метод, которым можно вычислить конвективный коэффициент теплопередачи канала. Вычисление может быть основано на эмпирической корреляции (которых те из Гниелинского и Диттус-Боелтера являются опциями), или на сведенной в таблицу функции (обеспечение температурного дифференциала, фактора Colburn или номера Nusselt).
Nusselt number for laminar flow heat transfer
— Номер Nusselt, чтобы использовать в вычислениях теплопередачи для ламинарных течений
3.66
(значение по умолчанию)
Номер Nusselt для пластинчатых потоков канала. Этот номер служит, чтобы вычислить коэффициент теплопередачи между стеной канала и жидкостью в ней. Значение по умолчанию 3.66
соответствует потоку через канал с круговым сечением.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Gnielinski correlation
, Nominal temperature differential vs. nominal mass flow rate
или Dittus-Boelter correlation
.
Nominal mass flow rate
— Массовая скорость (скорости) потока жидкости, от которой можно вычислить коэффициент теплопередачи
[0.1 1] kg/s
(значение по умолчанию) | скаляр или вектор чисел в единицах массы/времени
Массовые скорости потока жидкости, в некоторой выбранной рабочей точке, от которой можно вычислить коэффициент теплопередачи канала. Этот параметр может быть скаляром или вектором со скаляром, соответствующим одной рабочей точке и вектору ко множеству рабочих точек. Функция mldivide
MATLAB используется, чтобы решить для коэффициента теплопередачи, если вектор вектор задан. Все номинальные параметры во вкладке Heat Transfer должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Nominal temperature differential vs. nominal mass flow rate
.
Nominal inflow temperature
— Передайте по каналу температуру (температуры) входа, от которой можно вычислить коэффициент теплопередачи
[293.15 293.15] K
(значение по умолчанию) | скаляр или вектор чисел в единицах температуры
Передайте температуры входа по каналу в некоторых выбранных рабочих точках, от которых можно вычислить коэффициент теплопередачи канала. Этот параметр может быть скаляром или вектором со скаляром, соответствующим одной рабочей точке и вектору ко множеству рабочих точек. Функция mldivide
MATLAB используется, чтобы решить для коэффициента теплопередачи, если вектор задан. Все номинальные параметры во вкладке Heat Transfer должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Nominal temperature differential vs. nominal mass flow rate
.
Nominal outflow temperature
— Передайте по каналу выходную температуру (температуры), от которой можно вычислить коэффициент теплопередачи
[300 300] K
' (значение по умолчанию) | скаляр или вектор чисел в единицах температуры
Передайте выходные температуры по каналу в некоторых выбранных рабочих точках, от которых можно вычислить коэффициент теплопередачи канала. Этот параметр может быть скаляром или вектором со скаляром, соответствующим одной рабочей точке и вектору ко множеству рабочих точек. Функция mldivide
MATLAB используется, чтобы решить для коэффициента теплопередачи, если вектор задан. Все номинальные параметры во вкладке Heat Transfer должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Nominal temperature differential vs. nominal mass flow rate
.
Nominal inflow pressure
— Передайте по каналу давление (давления) входа, от которого можно вычислить коэффициент теплопередачи
[0.101325 0.101325] MPa
(значение по умолчанию) | скаляр или вектор чисел в единицах давления
Передайте давления входа по каналу в некоторых выбранных рабочих точках, от которых можно вычислить коэффициент теплопередачи канала. Этот параметр может быть скаляром или вектором со скаляром, соответствующим одной рабочей точке и вектору ко множеству рабочих точек. Функция mldivide
MATLAB используется, чтобы решить для коэффициента теплопередачи, если вектор задан. Все номинальные параметры во вкладке Heat Transfer должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Nominal temperature differential vs. nominal mass flow rate
.
Nominal wall temperature
— Передайте по каналу температуру (температуры) стенки, от которой можно вычислить коэффициент теплопередачи
[303.15 303.15] K
(значение по умолчанию) | скаляр или вектор чисел в единицах температуры
Передайте температуры стенки по каналу в некоторых выбранных рабочих точках, от которых можно вычислить коэффициент теплопередачи канала. Этот параметр может быть скаляром или вектором со скаляром, соответствующим одной рабочей точке и вектору ко множеству рабочих точек. Функция mldivide
MATLAB используется, чтобы решить для коэффициента теплопередачи, если вектор задан. Все номинальные параметры во вкладке Heat Transfer должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Nominal temperature differential vs. nominal mass flow rate
.
Coefficient a
— Эмпирический постоянный a корреляции Dittus-Boelter
0.023
(значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Эмпирический постоянный a, чтобы использовать в корреляции Dittus-Boelter. Корреляция дает значение номера Nusselt, от которого можно вычислить коэффициент теплопередачи в бурных потоках канала. Значение по умолчанию - то, который чаще всего сопоставлял с этой корреляцией.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Dittus-Boelter correlation
.
Exponent b
— Эмпирический постоянный b корреляции Dittus-Boelter
0.8
(значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Эмпирический постоянный c, чтобы использовать в корреляции Dittus-Boelter. Корреляция дает значение номера Nusselt, от которого можно вычислить коэффициент теплопередачи в бурных потоках канала. Значение по умолчанию - то, который чаще всего сопоставлял с этой корреляцией.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Dittus-Boelter correlation
.
Exponent c
— Эмпирический постоянный c корреляции Dittus-Boelter
0.4
(значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр
Эмпирический постоянный c, чтобы использовать в корреляции Dittus-Boelter. Корреляция дает значение номера Nusselt, от которого можно вычислить коэффициент теплопередачи в бурных потоках канала. Значение по умолчанию - то, который чаще всего сопоставлял с этой корреляцией, когда жидкость подогревается.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Dittus-Boelter correlation
.
Reynolds number vector for Colburn factor
— Числа Рейнольдса, в которых можно свести в таблицу фактор Colburn
[100 150 1000]
(значение по умолчанию) | вектор положительных безразмерных чисел
Числа Рейнольдса, в которых можно свести в таблицу фактор Colburn. Эти данные служат, чтобы создать одностороннюю интерполяционную таблицу, от которой можно вычислить фактор Colburn и в конечном счете коэффициент теплопередачи. Вектор должен увеличиться монотонно слева направо. Это и вектор номера Colburn должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number
.
Colburn factor vector
— Факторы Colburn, в который сведенные в таблицу числа Рейнольдса
[0.019 0.013 0.002]
(значение по умолчанию) | вектор положительных безразмерных чисел
Факторы Colburn в сведенных в таблицу значениях числа Рейнольдса. Эти данные служат, чтобы создать одностороннюю интерполяционную таблицу, от которой можно вычислить фактор Colburn и в конечном счете коэффициент теплопередачи. Это и вектор числа Рейнольдса должны иметь тот же размер.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number
.
Reynolds number vector for Nusselt number
— Число Рейнольдса, в котором можно свести в таблицу номер Nusselt
[100 150 100]
(значение по умолчанию) | вектор положительных безразмерных чисел
Числа Рейнольдса, в которых можно свести в таблицу номер Nusselt. Эти данные служат, чтобы создать двухстороннюю интерполяционную таблицу, от которой можно вычислить номер Nusselt и в конечном счете коэффициент теплопередачи. Вектор должен увеличиться монотонно слева направо. Этот вектор должен быть равен в размере количеству строк в таблице номера Nusselt.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number
.
Prandtl number vector for Nusselt number
— Числа Прандтля, в которых можно свести в таблицу номер Nusselt
[1 10]
(значение по умолчанию) | вектор положительных безразмерных чисел
Числа Прандтля, в которых можно свести в таблицу номер Nusselt. Эти данные служат, чтобы создать двухстороннюю интерполяционную таблицу, от которой можно вычислить номер Nusselt и в конечном счете коэффициент теплопередачи. Вектор должен увеличиться монотонно слева направо. Этот вектор должен быть равен в размере количеству столбцов в таблице номера Nusselt.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number
.
Nusselt number table
— Цифры Nusselt в сведенном в таблицу Рейнольдсе и числах Прандтля
[ 3.72 4.21; 3.75 4.44; 4.21 7.15 ]
(значение по умолчанию) | матрица положительных безразмерных чисел
Цифры Nusselt в сведенных в таблицу значениях Рейнольдса и чисел Прандтля. Эти данные служат, чтобы создать двухстороннюю интерполяционную таблицу, от которой можно вычислить номер Nusselt и в конечном счете коэффициент теплопередачи.
Число Рейнольдса изменяется от строки до строки сверху донизу. Номер Prandlt изменяется от столбца до столбца слева направо. Количество строк должно быть равно длине вектора числа Рейнольдса и количеству столбцов к длине вектора числа Прандтля.
Зависимости
Этот параметр активен, когда параметры блоков Heat transfer parameterization установлены в Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number
.
Начальные условия
Initial liquid temperature
— Абсолютная температура в канале в начале симуляции
293.15 K
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор в единицах температуры
Абсолютная температура в канале в начале симуляции. Этот параметр может быть скаляром, вектором двух элементов или вектором, равным в размере к количеству сегментов в канале. Скаляр предписывает постоянную температуру от вплотную, двухэлементный вектор линейный градиент температуры, и вектор N оценивает отдельные температуры различных сегментов канала.
Initial liquid pressure
— Абсолютное давление в канале в начале симуляции
0.101325 MPa
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина или вектор в единицах давления
Давление в канале в начале симуляции. Этот параметр может быть скаляром, вектором двух элементов или вектором, равным в размере к количеству сегментов в канале. Скаляр предписывает постоянное давление от вплотную, двухэлементный вектор линейный градиент давления, и вектор N оценивает отдельные давления различных сегментов канала.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.
Введенный в R2016a