Exponenta Banner

Переменное отверстие между круглыми дырами

Гидравлическое переменное отверстие на пересечении двух дыр

Библиотека

Отверстия

Описание

Блок Variable Orifice Between Round Holes моделирует переменное отверстие, созданное двумя взаимодействием круглые дыры. Эти дыры могут иметь различные диаметры. Одна дыра расположена в рукаве, в то время как другой развертывается в случае, с рукавом, скользящим вдоль случая. Такая настройка часто замечается в кассетных клапанах, как показано в этом схематичном клапане с 3 путями.

Блок может содержать несколько идентичных взаимодействующих пар дыр. Следующие схематические показы схема вычисления для одной такой пары круглых дыр, где

sСмещение рукава от исходного положения
cРасстояние между центрами дыры
ds Диаметр дыры рукава
d cДиаметр дыры случая

Скорость потока жидкости через отверстие пропорциональна области отверстия и перепаду давления через отверстие, согласно этим уравнениям:

A={Aleakдля c≥(r+R) Aleak+r2⋅aпотому что(c2+r2−R22cr)+R2⋅aпотому что(c2−r2+R22cr) −12(−c+r+R)(c+R−r)(c+r−R)(c+r+R)для c < (r+R)

q=z⋅CD⋅A2ρ⋅p(p2+pcr2)1/4

Δp=pA−pB,

где

qСкорость потока жидкости
pПерепад давления
p A, p BМанометрические давления в распределительных коробках
AМгновенная область прохода между отверстиями
cМгновенное расстояние между центрами дыры
rМеньший радиус дыры
RБольший радиус дыры
zКоличество пар дыры
CDКоэффициент выброса потока
ρЖидкая плотность
Утечка AЗакрытая область утечки отверстия
p crМинимальное давление для турбулентного течения

Минимальное давление для турбулентного течения, p cr, вычисляется согласно пластинчатому методу спецификации перехода:

  • Отношением давления — переход от пластинчатого до бурного режима задан следующими уравнениями:

    p cr = (p в среднем + банкомат p) (1 – бегство B)

    p в среднем = (p + p B)/2

    где

    p в среднемСреднее давление между распределительными коробками
    Банкомат pАтмосферное давление, 101 325 Па
    Бегство BОтношение давления при переходе между пластинчатыми и бурными режимами (значение параметров Laminar flow pressure ratio)

  • Числом Рейнольдса — переход от пластинчатого до бурного режима задан следующими уравнениями:

    pcr=π4A(РеcrCD)2⋅ρ⋅ν22

    где

    νЖидкая кинематическая вязкость
    Re crКритическое число Рейнольдса (значение параметров Critical Reynolds number)

Блок положительное направление от порта к порту B. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если она вытекает к B. Положительный сигнал в порте S перемещает рукав в положительное направление.

Основные предположения и ограничения

Инерционные эффекты не учтены.

Параметры

Sleeve hole diameter

Диаметр дыр развертывают в рукаве. Значением по умолчанию является 0.005 m.

Case hole diameter

Диаметр дыр развертывают в случае. Значением по умолчанию является 0.0054 m.

Number of interacting pairs

Количество взаимодействующих пар дыры. Значением по умолчанию является 1.

Flow discharge coefficient

Полуэмпирический параметр для полной характеристики отверстия. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия, и обычно обеспечивается в таблицах данных производителя или учебниках. Значением по умолчанию является 0.7.

Laminar transition specification

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.

Laminar flow pressure ratio

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.

Critical Reynolds number

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 12. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.

Leakage area

Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом отверстии. Основная цель параметра состоит в том, чтобы поддержать числовую целостность схемы путем препятствования фрагменту системы то, чтобы быть изолированным после того, как отверстие будет полностью закрыто. Значение параметров должно быть больше, чем 0. Значением по умолчанию является 1e-12 m^2.

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 отверстия.

B

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом отверстия.

S

Порт физического сигнала, который обеспечивает мгновенное значение расстояния между центрами дыры.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| | | |

Введенный в R2014b

Документация Simscape Fluids
Поддержка