Гидравлический конвейер с резистивной, жидкой инерцией, жидкой сжимаемостью и свойствами повышения
Блоки низкого давления
Модели блока Segmented Pipe LP 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 Resistive Pipe LP и блока Fluid Inertia. Каждый
глыб блока Resistive Pipe LP(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_n
n
является количеством сегментов). Давления в этих узлах приняты, чтобы быть равными среднему давлению сегмента. Промежуточные узлы между Резистивным LP Канала и Жидкими блоками Инерции присвоены, называет nn_0
, nn_1
, nn_2
, …,
. Постоянный Объем Гидравлические блоки Камеры называют nn_n
ch_1
, ch_2
, …,
, Резистивные блоки LP Канала, называют ch_n
tb_0
, tb_1
, tb_2
, …,
, и Жидкие блоки Инерции называют tb_n
fl_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 |
Приведенная ниже 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 |
Как вы видите, ошибка составляет меньше чем 5%, если восемь сегментированных версия используется.
Различие в повышении между портами A и B распределяется равномерно между сегментами канала.
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 .
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
.
Манометрическое давление в сегментах канала в нуле времени. Введите скаляр для конвейера одно сегмента и вектор для конвейера мультисегмента. Число элементов в векторе должно совпадать с количеством сегментов в канале. Значением по умолчанию является 0
Pa.
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
. Значением по умолчанию является 2e-12
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. Параметр используется, если параметр Pipe wall type устанавливается на Flexible
. Значением по умолчанию является 0.01
s.
Газово-специфичное отношение тепла для блока Constant Volume Hydraulic Chamber. Значением по умолчанию является 1.4
.
Вертикальное положение порта A относительно ссылочной плоскости. Ссылочная плоскость принята, чтобы быть эквивалентной, который использовал в параметре Port B elevation from reference plane. Значением по умолчанию является 0
m.
Вертикальное положение порта B относительно ссылочной плоскости. Ссылочная плоскость принята, чтобы быть эквивалентной, который использовал в параметре Port A elevation from reference plane. Значением по умолчанию является 0
m.
Значение гравитационного ускорения, постоянного (g). Блок использует этот параметр, чтобы вычислить эффекты градиента повышения между портами на их перепаде давления. Значением по умолчанию является 9.80655
m/s^2.
Когда ваша модель находится в Ограниченном режиме редактирования, вы не можете изменить следующий параметр:
Pipe wall type
Все другие параметры блоков доступны для модификации. Фактический набор модифицируемых параметров блоков зависит от значения параметра Pipe wall type в то время, когда модель перешла к режиму Restricted.
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:
A
Гидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием канала.
B
Гидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом канала.
[1] Белый, F.M., вязкий поток жидкости, McGraw-Hill, 1991
Гидравлический LP канала | Гидравлический конвейер | Гидравлическое резистивное метро | Линейное гидравлическое сопротивление | Резистивный LP канала | Сегментированный конвейер