Гидравлическое отверстие с постоянной площадью поперечного сечения
Гидравлические элементы
Блок Constant Area Hydraulic Orifice моделирует отверстие постоянной области с острым краем. Скорость потока жидкости через отверстие пропорциональна перепаду давления через отверстие и определяется согласно следующим уравнениям:
где
q | Скорость потока жидкости |
p | Перепад давления |
p A, p B | Манометрические давления в распределительных коробках |
CD | Коэффициент выброса потока |
A | Область прохода отверстия |
ρ | Жидкая плотность |
p cr | Минимальное давление для турбулентного течения, когда переходы блока от пластинчатого до бурного режима |
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 среднем | Среднее давление между распределительными коробками |
Банкомат p | Атмосферное давление, 101 325 Па |
Бегство B | Отношение 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:
где
D H | Отверстие гидравлический диаметр |
ν | Жидкая кинематическая вязкость |
Re cr | Критическое 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, и перепад давления определяется как .
Чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции, используйте вкладку Variables в диалоговом окне блока (или раздел Variables в блоке Property Inspector). Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Основных переменных.
Жидкая инерция не учтена.
Область прохода отверстия. Значением по умолчанию является 1e-4
m^2.
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
.
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 12
, который соответствует круглому отверстию в тонком материале с резким краем. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number
.
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 отверстия.
B
Гидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом отверстия.
[1] Meritt, H.E. Гидравлические системы управления. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1967.