Резистивный LP канала с переменным повышением

Гидравлический конвейер, который составляет потери трения и переменные повышения порта

Библиотека

Блоки низкого давления

Описание

Резистивный LP Канала с моделями блока Variable Elevation гидравлические конвейеры с круговыми и некруговыми сечениями и счетами на резистивное свойство только. Используйте этот блок для системной симуляции низкого давления, в которой концы канала меняют свои положения относительно ссылочной плоскости. Повышения обеспечиваются через соответствующие входные параметры физического сигнала.

Чтобы уменьшать сложность модели, можно использовать этот блок, чтобы моделировать не только канал сам, но также и комбинацию каналов и локальных сопротивлений, таких как изгибы, подборы кривой, входное отверстие и потери выхода, сопоставленные с каналом. Необходимо преобразовать сопротивления в их эквивалентные длины, и затем подвести итог всех сопротивлений, чтобы получить их совокупную длину. Затем добавьте эту длину в канал геометрическая длина.

Падение давления из-за трения вычисляется с уравнением Дарси, в котором потери пропорциональны потоку надежный режимом фактор трения и квадрат скорости потока жидкости. Трение включает бурный режим, определяется с приближением Haaland (см. [1]). Фактор трения во время перехода от пластинчатого до бурных режимов определяется с линейной интерполяцией между экстремальными точками режимов. В результате этих предположений труба моделируется согласно следующим уравнениям:

p=f(L+Leq)DHρ2A2q·|q|+ρ·g(zB−zA)

f={Ks/Reдля Re<=ReLfL+fT−fLReT−ReL(Re−ReL)для ReL<Re<ReT1(−1.8журнал10(6.9Re+(r/DH3.7)1.11))2для Re>=ReT

Ре=q⋅DHA⋅ν

где

pПадение давления вдоль канала из-за трения
qСкорость потока жидкости через канал
ReЧисло Рейнольдса
ReLМаксимальное число Рейнольдса в ламинарном течении
ReTМинимальное число Рейнольдса в турбулентном течении
KsФорм-фактор, который характеризует сечение канала
fLФактор трения на пластинчатой границе
fTФактор трения на бурной границе
AПередайте площадь поперечного сечения по каналу
DHПередайте гидравлический диаметр по каналу
LПередайте геометрическую длину по каналу
LeqСовокупная эквивалентная продолжительность локальных сопротивлений
rВысота шероховатости на канале внутренняя поверхность
νЖидкая кинематическая вязкость
zA, zBПовышения порта A канала и порта B, соответственно
gУскорение силы тяжести

Блок положительное направление от порта к порту B. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если она вытекает к B, и падение давления определяется как p=pA−pB.

Основные предположения и ограничения

  • Поток принят, чтобы быть полностью разработанным вдоль длины канала.

  • Жидкая инерция, жидкая сжимаемость и стенное соответствие не учтены.

Параметры

Вкладка основных параметров

Pipe cross section type

Тип сечения канала: Circular или Noncircular. Для кругового канала вы задаете его внутренний диаметр. Для некругового канала вы задаете его гидравлический диаметр и передаете площадь поперечного сечения по каналу. Значением по умолчанию параметра является Circular.

Internal diameter

Передайте внутренний диаметр по каналу. Параметр используется, если Pipe cross section type установлен в Circular. Значением по умолчанию является 0.01 m.

Noncircular pipe cross-sectional area

Передайте площадь поперечного сечения по каналу. Параметр используется, если Pipe cross section type установлен в Noncircular. Значением по умолчанию является 1e-4 m^2.

Noncircular pipe hydraulic diameter

Гидравлический диаметр сечения канала. Параметр используется, если Pipe cross section type установлен в Noncircular. Значением по умолчанию является 0.0112 m.

Geometrical shape factor

Используемый для вычислительного фактора трения в ламинарном течении. Форма сечения канала определяет значение. Для канала с некруговым сечением, набор фактор к соответствующему значению, например, 56 для квадрата, 96 для концентрического кольца, 62 для прямоугольника (2:1), и так далее [1]. Значением по умолчанию является 64, который соответствует каналу с круговым сечением.

Pipe length

Передайте геометрическую длину по каналу. Значением по умолчанию является 5 m.

Aggregate equivalent length of local resistances

Этот параметр представляет общую эквивалентную продолжительность всех локальных сопротивлений, сопоставленных с каналом. Можно объяснить падение давления, вызванное локальными сопротивлениями, такими как изгибы, подборы кривой, арматура, потери входного отверстия/выхода, и так далее, путем добавления в канал геометрической длины совокупная эквивалентная продолжительность всех локальных сопротивлений. Значением по умолчанию является 1 m.

Internal surface roughness height

Высота шероховатости на канале внутренняя поверхность. Параметр обычно обеспечивается в таблицах данных или каталогах производителя. Значением по умолчанию является 1.5e-5 m, который соответствует чертившей трубке.

Laminar flow upper margin

Задает число Рейнольдса, в котором режим ламинарного течения принят, чтобы начать преобразовывать в бурный. Математически, это - максимальное число Рейнольдса в полностью разработанном ламинарном течении. Значением по умолчанию является 2000.

Turbulent flow lower margin

Задает число Рейнольдса, в котором режим турбулентного течения принят, чтобы быть полностью разработанным. Математически, это - минимальное число Рейнольдса в турбулентном течении. Значением по умолчанию является 4000.

Gravitational acceleration

Значение гравитационного ускорения, постоянного (g). Блок использует этот параметр, чтобы вычислить изменения времени в давлении из-за изменений времени в повышении. Значением по умолчанию является 9.80655 m/s^2.

Вкладка переменных

Pressure drop from port A to port B

Значение в нуле времени перепада давления между портами. Программное обеспечение Simscape™ использует этот параметр, чтобы вести начальную настройку этого компонента и модели. Могут быть проигнорированы начальные переменные, которые конфликтуют друг с другом или которые несовместимы с моделью. Установите столбец Priority на High приоритизировать эту переменную по другому, более низкому приоритету, переменным.

Flow rate from port A to port B

Значение в нуле времени скорости потока жидкости через порты. Программное обеспечение Simscape использует этот параметр, чтобы вести начальную настройку этого компонента и модели. Могут быть проигнорированы начальные переменные, которые конфликтуют друг с другом или которые несовместимы с моделью. Установите столбец Priority на High приоритизировать эту переменную по другому, более низкому приоритету, переменным.

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 канала.

B

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом канала.

el_A

Входной порт физического сигнала, который управляет повышением канала в порте A.

el_B

Входной порт физического сигнала, который управляет повышением канала в порте B.

Ссылки

[1] Белый, F.M., вязкий поток жидкости, McGraw-Hill, 1991

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| | | | | | |

Представленный в R2010a

Документация Simscape Fluids
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте