Внезапное расширение или сокращение
Локальные гидравлические сопротивления
Блок Sudden Area Change представляет локальное гидравлическое сопротивление, такое как внезапное изменение площади поперечного сечения. Сопротивление представляет внезапное расширение если потоки жидкости от входного отверстия до выхода или внезапного сокращения если потоки жидкости от выхода, чтобы вставить. Блок основан на блоке Local Resistance. Это определяет коэффициент падения давления и передает его значение базовому Локальному блоку Resistance. Блок предлагает два метода параметризации: путем применения полуэмпирических формул (с постоянным значением коэффициента падения давления) или поиском по таблице для коэффициента падения давления на основе числа Рейнольдса.
Если вы принимаете решение применить полуэмпирические формулы, вы обеспечиваете геометрические параметры сопротивления, и коэффициент падения давления определяется автоматически согласно следующим уравнениям (см. [1]):
где
KSE | Коэффициент падения давления для внезапного расширения, которое происходит если потоки жидкости от входного отверстия до выхода |
KSC | Коэффициент падения давления для внезапного сокращения, которое происходит если потоки жидкости от выхода, чтобы вставить |
Kcor | Поправочный коэффициент |
AS | Небольшая площадь |
AL | Большая площадь |
Если вы принимаете решение задать коэффициент падения давления таблицей, необходимо обеспечить сведенное в таблицу отношение между коэффициентом потерь и числом Рейнольдса. В этом случае коэффициент потерь определяется одномерным поиском по таблице. У вас есть выбор двух методов интерполяции и двух методов экстраполяции.
Коэффициент падения давления, определенный любым из этих двух методов, затем передается базовому Локальному блоку Resistance, который вычисляет падение давления согласно формулам, объясненным в справочной документации для того блока. Режим потока проверяется в базовом Локальном блоке Resistance путем сравнения числа Рейнольдса с заданным критическим значением числа Рейнольдса, и в зависимости от результата, соответствующая формула для вычисления падения давления используется.
Блок Sudden Area Change двунаправлен и вычисляет падение давления для обоих прямой поток (внезапное расширение), и возвратите поток (внезапное сокращение). Если коэффициент потерь задан таблицей, таблица должна покрыть и положительное и отрицательные области потока.
Связи A и B сохраняют гидравлические порты, сопоставленные с входным отверстием блока и выходом, соответственно.
Блок положительное направление от порта к порту B. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если потоки жидкости от до B и падения давления определяются как .
Жидкая инерция не учтена.
Если вы выбираете параметризацию заданным таблицей отношением K=f(Re), поток принят, чтобы быть бурным.
Выберите один из следующих методов для параметризации блока:
By semi-empirical formulas — Обеспечьте геометрические параметры сопротивления. Это - метод по умолчанию.
Tabulated data — Loss coefficient vs. Reynolds number — Обеспечьте сведенное в таблицу отношение между коэффициентом потерь и числом Рейнольдса. Коэффициент потерь определяется одномерным поиском по таблице. У вас есть выбор двух методов интерполяции и двух методов экстраполяции. Таблица должна покрыть и положительное и отрицательные области потока.
Внутренний диаметр маленького порта, A. Значением по умолчанию является 0.01 m.
Внутренний диаметр большого порта, B. Значением по умолчанию является 0.02 m. Этот параметр используется, если Model parameterization установлен в By semi-empirical formulas.
Поправочный коэффициент используется в формуле для вычисления коэффициента потерь. Значением по умолчанию является 1. Этот параметр используется, если Model parameterization установлен в By semi-empirical formulas.
Если Model parameterization установлен в By semi-empirical formulas, выберите как переходы блока между пластинчатыми и бурными режимами:
Pressure ratio — Переход от пластинчатого до бурного режима сглажен и зависит от значения параметра Laminar flow pressure ratio. Этот метод обеспечивает лучшую робастность симуляции.
Reynolds number — Переход от пластинчатого до бурного режима принят, чтобы произойти, когда число Рейнольдса достигает значения, заданного параметром Critical Reynolds number.
Отношение давления, в который переходы потока между пластинчатыми и бурными режимами. Значением по умолчанию является 0.999. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Pressure ratio.
Максимальное число Рейнольдса для ламинарного течения. Значение параметра зависит от отверстия геометрический профиль. Можно найти рекомендации на значении параметров в учебниках по гидравлике. Значением по умолчанию является 110. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.
Задайте вектор входных значений для чисел Рейнольдса как одномерный массив. Вектор входных значений должен строго увеличиваться. Значения могут быть неоднородно расположены с интервалами. Минимальное количество значений зависит от метода интерполяции: необходимо обеспечить по крайней мере два значения для линейной интерполяции, по крайней мере три значения для сглаженной интерполяции. Значениями по умолчанию является [-4000, -3000, -2000, -1000, -500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -15, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000, 4000, 5000, 10000]. Этот параметр используется, если Model parameterization установлен в By loss coefficient vs. Re table.
Задайте вектор содействующих значений потерь как одномерный массив. Вектор коэффициентов потерь должен быть одного размера как вектор чисел Рейнольдса. Значениями по умолчанию является [0.25, 0.3, 0.65, 0.9, 0.65, 0.75, 0.90, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 2.8, 3.10, 5, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, 0.9, 0.65, 0.42, 0.3, 0.20, 0.40, 0.42, 0.25]. Этот параметр используется, если Model parameterization установлен в By loss coefficient vs. Re table.
Выберите один из следующих методов интерполяции для приближения выходного значения, когда входное значение будет между двумя последовательными узлами решетки:
Linear — Выберите эту опцию, чтобы получить лучшую производительность.
Smooth — Выберите эту опцию, чтобы произвести непрерывную кривую с непрерывными производными первого порядка.
Для получения дополнительной информации об алгоритмах интерполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (1D). Этот параметр используется, если Model parameterization установлен в By loss coefficient vs. Re table.
Выберите один из следующих методов экстраполяции для определения выходного значения, когда входное значение будет вне области значений, заданной в списке аргументов:
Linear — Выберите эту опцию, чтобы произвести кривую с непрерывными производными первого порядка в области экстраполяции и на контуре с областью интерполяции.
Самый близкий Выберите эту опцию, чтобы произвести экстраполяцию, которая не выходит за предел самой высокой точки в данных или ниже самой низкой точки в данных.
Для получения дополнительной информации об алгоритмах экстраполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (1D). Этот параметр используется, если Model parameterization установлен в By loss coefficient vs. Re table.
Когда ваша модель находится в Ограниченном режиме редактирования, вы не можете изменить следующие параметры:
Model parameterization
Interpolation method
Extrapolation method
Laminar transition specification
Все другие параметры блоков доступны для модификации. Фактический набор модифицируемых параметров блоков зависит от значения параметра Model parameterization 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:
AГидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием сопротивления.
BГидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом сопротивления.
[1] Idelchik, т.е. руководство гидравлического сопротивления, CRC дом Begell, 1994
Колено | Постепенное изменение области | Локальное сопротивление | Передайте изгиб по каналу | Т-образный перекресток