Гидравлический конвейер с резистивной, жидкой инерцией и жидкими свойствами сжимаемости
Конвейеры
Модели блока Segmented Pipeline гидравлические конвейеры с круговыми сечениями. Гидравлические конвейеры, которые являются по сути элементами распределенного параметра, представлены с наборами идентичных, соединенных последовательно, сегменты сосредоточенного параметра. Это принято это, чем больше количество сегментов, тем ближе модель сосредоточенного параметра становится к ее дубликату распределенного параметра. Эквивалентную схему конвейера, принятого в блоке, показывают ниже, наряду с настройкой сегмента.
Конвейерно обработайте эквивалентную схему
Настройка сегмента
Модель содержит столько же Постоянный Объем Гидравлические блоки Камеры, сколько существуют сегменты. Объем жидкости глыб камеры равняется
где
V | Жидкий объем |
d | Передайте диаметр по каналу |
L | Передайте длину по каналу |
N | Количество сегментов |
Блок Constant Volume Hydraulic Chamber помещается между двумя ответвлениями, каждый состоящий из блока Hydraulic Resistive Tube и блока Fluid Inertia. Каждый (L+L_ad)/(N+1)-th фрагмент длины канала, в то время как блок Fluid Inertia имеет длину L/(N+1)L_ad обозначает дополнительную длину канала, равную, чтобы агрегировать эквивалентную длину канала локальные сопротивления, такие как подбор кривой, колена, изгибы, и так далее).
Узлы, с которым Постоянным Объемом соединяются Гидравлические блоки Камеры, присвоены, называет N_1, N_2, …, N_nn является количеством сегментов). Давления в этих узлах приняты, чтобы быть равными среднему давлению сегмента. Промежуточные узлы между Гидравлическим Резистивным метро и Жидкими блоками Инерции присвоены, называет nn_0, nn_1, nn_2, …, nn_nch_1, ch_2, …, ch_ntb_0, tb_1, tb_2, …, tb_nfl_in_0, fl_in_1, fl_in_2, …, fl_in_n
Количество сегментов определяет количество вычислительных узлов, сопоставленных с блоком. Более высокий номер увеличивает точность модели, но уменьшает скорость симуляции. Экспериментируйте с различными числами, чтобы получить подходящий компромисс между точностью и скоростью. Используйте следующее уравнение в качестве отправной точки в оценке подходящего количества сегментов:
где:
N | Количество сегментов |
L | Передайте длину по каналу |
c | Скорость звука в жидкости |
| ω | Максимальная частота, которая будет наблюдаться в ответе канала |
Таблица содержит пример симуляции конвейера, где первые четыре истинных собственных частоты составляют 89,1 Гц, 267 Гц, 446 Гц и 624 Гц.
| Количество сегментов | 1-й Режим | 2-й Режим | 3-й Режим | 4-й Режим |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 112.3 | – | – | – |
| 2 | 107.2 | 271.8 | – | – |
| 4 | 97.7 | 284.4 | 432.9 | 689 |
| 8 | 93.2 | 271.9 | 435.5 | 628 |
Ошибка между моделируемыми и фактическими собственными частотами составляет меньше чем 5%, если модель с восемью сегментами используется.
Скорость потока жидкости через конвейер положительна, если это направлено от порта к порту B. Перепад давления положителен, если давление выше в порте, чем в порте B.
Поток принят, чтобы быть полностью разработанным вдоль длины канала.
Внутренний диаметр канала. Значением по умолчанию является 0.01 m.
Передайте геометрическую длину по каналу. Значением по умолчанию является 5 m.
Количество сегментов сосредоточенного параметра в конвейерной модели. Значением по умолчанию является 1.
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. Эта длина добавляется к геометрической длине канала только для гидравлического вычисления сопротивления. И жидкий объем и жидкая инерция определяются на основе канала геометрическая длина только. Значением по умолчанию является 1 m.
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.
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.
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.
Параметр может иметь одно из двух значений: Rigid или Flexible. Если параметр устанавливается на Rigid, стенное соответствие не учтено, который может повысить вычислительную эффективность. Flexible значения рекомендуется для шлангов и металлических каналов, где стенное соответствие может влиять на поведение системы. Значением по умолчанию является Rigid.
Коэффициент, который устанавливает отношение между давлением и внутренним диаметром при установившихся условиях. Этот коэффициент может быть определен аналитически для цилиндрических металлических каналов или экспериментально для шлангов. Параметр используется, если параметр Pipe wall type устанавливается на Flexible, и значением по умолчанию является 2e-10 m/Pa.
Временная константа в передаточной функции, которая связывает канал внутренний диаметр, чтобы оказать давление на изменения. При помощи этого параметра моделируемый эластичный или вязкоупругий процесс аппроксимирован с задержкой первого порядка. Значение определяется экспериментально или обеспечивается производителем. Значением по умолчанию является 0.008 s.
Газово-специфичное отношение тепла для блока Constant Volume Hydraulic Chamber. Значением по умолчанию является 1.4.
Позволяет вам задать начальное условие для давления в сегментах канала. Параметр может иметь одно из двух значений:
The same initial pressure for all nodes — Начальное давление во всех сегментах канала является тем же самым и задано значением параметров Initial pressure. Это значение по умолчанию.
Custom — Позволяет вам задать начальное давление индивидуально для каждого сегмента канала, при помощи параметра Initial pressure vector. Векторный размер должен быть равен количеству сегментов канала, заданных значением параметров Number of segments.
Задает начальное давление во всех сегментах канала. Параметр используется, если параметр Initial pressures at model nodes устанавливается на The same initial pressure for all nodes, и значением по умолчанию является 0.
Позволяет вам задать начальное давление индивидуально для каждого сегмента канала. Параметр используется, если параметр Initial pressures at model nodes устанавливается на Custom. Векторный размер должен быть равен количеству сегментов канала, заданных значением параметров Number of segments.
Задает начальный объемный расход через канал. Значением по умолчанию является 0 m^3/s.
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 канала.
BГидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом канала.
Гидравлический конвейер | Гидравлическое резистивное метро | Линейное гидравлическое сопротивление