Составной клапан, включающий функции сокращения давления и предохранительных клапанов
Simscape / Жидкости / Гидравлика (Изотермическая) / Клапаны / Клапаны регулировки давления
Блок Pressure Reducing 3-Way Valve моделирует поток через клапан, который сжимает и, при необходимости, вентиляторы (через отдельную строку), чтобы поддержать предварительно установленный перепад давления между его выходом (порт A) и его средой (T, вентилятор). Клапан комбинирует функции двух более элементарных клапанов, один уменьшающий давление клапан, другой регулятор давления.
Уменьшающий давление клапан запускается между входным отверстием (P) и выходом (A). Это обычно открыто, но закрывается по мере необходимости, чтобы бороться с колебаниями давления в восходящем направлении выхода. Регулятор давления запускается между выходом (A) и вентилятором (T). Это обычно закрывается, но открывается, если давление выхода должно превысить (заданным объемом перехода) область значений регулирования давления уменьшающего давление клапана.
Клапан вводные области является функциями перепада давления от порта A до порта T — или прямо пропорциональный к нему или общим (сведенным в таблицу) функциям его. Вводные области могут каждый отличаться в какой-то степени — предел соответствующей области значений регулирования клапана — вне которого клапан насыщается на полную мощность и не могущий противодействовать любым дополнительным повышениям давления.
Вводное вычисление области зависит от параметризации клапана, выбранной для блока: или Linear area-opening relationship
или Tabulated data - Area vs. pressure
.
Если параметры блоков Valve parameterization находятся в настройке по умолчанию Linear area-opening relationship
, вводная область уменьшающего давление клапана (P-A) вычисляется как:
где термин tanh
служит, чтобы сглаживать переходы к полностью открытым и полностью закрытым положениям клапана. В уравнении:
S Max является значением, заданным в параметрах блоков Maximum passage area.
Утечка S является значением, заданным в параметрах блоков Leakage area.
ƛ является значением параметров блоков Valve opening adjustment coefficient, мерой сглаживания, чтобы примениться к переходам клапана. Чем меньший значение, тем более сглаженный переход.
Δp Редж является значением, заданным в параметрах блоков Valve regulation range.
Δp Rdn является средней точкой области значений регулирования давления уменьшающего давление клапана:
с Набором Δp, являющимся значением параметров блоков Reducing valve pressure setting.
Вводная область регулятора давления (A-T) аналогично вычисляется как:
где Δp Rlf является средней точкой области значений регулирования давления регулятора давления:
с Δp Tran быть перепадом давления перехода — это потребовало для регулятора давления, чтобы открыться после того, как уменьшающий давление клапан полностью закрылся. Это значение получено из параметров блоков Transition pressure.
Вводная область в параметризации Linear area-opening relationship
Если параметры блоков Valve parameterization установлены в Tabulated data - Area vs. pressure
, клапан, вводные области вычисляются как:
где S AT является сведенной в таблицу функцией, созданной из параметров блоков Opening area vector и Pressure drop vector. Функция основана на линейной интерполяции (для точек в области значений данных) и экстраполяция ближайшего соседа (для точек вне области значений данных). Утечка и максимальные вводные области являются минимальными и максимальными значениями параметров блоков Valve opening area vector.
Вводная область в параметризации Tabulated data - Area vs. pressure
По умолчанию клапан вводная динамика проигнорирован. Клапаны каждый приняты, чтобы мгновенно ответить на изменения в перепаде давления без задержки между началом воздействия давления и увеличенным клапаном, открывающимся, который производит воздействие. Если такие задержки имеют значение в модели, можно получить их путем установки параметров блоков Opening dynamics на Include valve opening dynamics
. Клапаны затем открывают каждого на уровне, данном выражением:
где τ является мерой времени, необходимого для мгновенной вводной области (преобразуйте в нижний индекс In
) достигнуть нового установившегося значения (преобразовывают в нижний индекс SS
).
Основная цель области утечки закрытого клапана должна гарантировать, что никогда не делает фрагмент гидравлической сети, становятся изолированными от остатка от модели. Такие изолированные фрагменты уменьшают числовую робастность модели и могут замедлить симуляцию или заставить его перестать работать. Утечка обычно присутствует в крохотных суммах в действительных клапанах, но в модели ее точное значение менее важно, чем она являющийся небольшим числом, больше, чем нуль. Область утечки получена из параметров блоков того же имени.
Причины падения давления, понесенного в проходах составного клапана, проигнорированы в блоке. Безотносительно их характеров — внезапных изменений области, искривлений прохода потока — только их совокупный эффект рассматривается во время симуляции. Этот эффект получен в блоке коэффициентом выброса, мерой скорости потока жидкости через клапан относительно теоретического значения, которое это имело бы в идеальном случае. Скорости потока жидкости через каждый из элементарных клапанов заданы как:
где:
q является объемным расходом через клапан (P-A или A-T)..
C D является значением параметров блоков Discharge coefficient.
S является вводной областью клапана (PA S или S AT).
Δp является перепадом давления через клапан (PA Δp или Δp AT).
Критика p является перепадом давления, при котором поток переключает между режимами ламинарного и турбулентного течения.
Расчет критического давления зависит от установки параметров блоков Laminar transition specification. Если этот параметр находится в настройке по умолчанию By pressure ratio
:
где:
Банкомат p является атмосферным давлением (как задано для соответствующей гидравлической сети).
p В среднем является средним значением манометрических давлений в портах (P и A или A и T).
Критика β является значением параметров блоков Laminar flow pressure ratio.
Если параметры блоков Laminar transition specification вместо этого установлены в By Reynolds number
:
где:
Критика Re является значением параметров блоков Critical Reynolds number.
ν является кинематической вязкостью, заданной для гидравлической сети.
D H является мгновенным гидравлическим диаметром:
Компенсатор давления | Клапан сокращения давления | Регулятор давления