Локальное ограничение (TL)

Независимое от времени сокращение области потока

Библиотека

Тепловая Жидкость/Элементы

Описание

Блок Local Restriction (TL) моделирует перепад давления из-за независимого от времени сокращения области потока, такой как отверстие. Порты A и B представляют входные отверстия ограничения. Область ограничения, заданная в диалоговом окне блока, остается постоянной во время симуляции.

Ограничение состоит из сокращения, сопровождаемого внезапным расширением в области потока. Сокращение заставляет жидкость ускоряться и ее давление на отбрасывание. Перепад давления принят, чтобы сохраниться в зоне расширения — приближение, подходящее для узких ограничений.

Локальное схематичное ограничение

Массовый баланс

Массовый баланс в ограничении

0=m˙A+m˙B,

где:

  • m˙A массовая скорость потока жидкости в ограничение через порт A.

  • m˙B массовая скорость потока жидкости в ограничение через порт B.

Баланс импульса

Перепад давлений между портами A и B следует из баланса импульса в ограничении:

pApB=m˙A(m˙A2+m˙Ac2)1/22 Cd2SRρu,

где:

  • p A является давлением в порте A.

  • p B является давлением в порте B.

  • C d является коэффициентом выброса апертуры ограничения.

  • S R является площадью поперечного сечения апертуры ограничения.

  • ρ u является жидкой плотностью в восходящем направлении апертуры ограничения.

  • m˙Ac критическая массовая скорость потока жидкости в порте A.

Критическая массовая скорость потока жидкости в порте A

m˙Ac=РеcπSRμu2,

где:

  • Re c является критическим числом Рейнольдса,

    Реc=|m˙Ac|DSRμu,

    D является гидравлическим диаметром апертуры ограничения.

  • μ u является жидкой динамической вязкостью в восходящем направлении апертуры ограничения.

Коэффициент выброса является отношением фактической массовой скорости потока жидкости через локальное ограничение на идеальную массовую скорость потока жидкости,

Cd=m˙m˙идеал,

где:

  • m˙ фактическая массовая скорость потока жидкости через локальное ограничение.

  • m˙ideal идеальная массовая скорость потока жидкости через локальное ограничение:

    m˙ideal=SR2ρu(pApB)1(SR/S)2.

    где S является входной площадью поперечного сечения.

Энергетический баланс

Энергетический баланс в ограничении

ϕA+ϕB=0,

где:

  • ϕ A является энергетической скоростью потока жидкости в ограничение через порт A.

  • ϕ B является энергетической скоростью потока жидкости в ограничение через порт B.

Переменные

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.

Предположения и ограничения

  • Ограничение является адиабатой. Это не обменивается теплом со своей средой.

  • Динамическая сжимаемость и тепловая мощность производства жидкости в ограничении незначительны.

Параметры

Restriction Area

Введите площадь поперечного сечения потока локального ограничения. Значением по умолчанию является 1e-5 m^2.

Cross-sectional area at ports A and B

Введите площадь поперечного сечения потока локальных портов ограничения. Эта область принята то же самое для этих двух портов. Значением по умолчанию является 1e-2 m^2.

Characteristic longitudinal length

Введите аппроксимированную продольную длину локального ограничения. Эта длина обеспечивает меру продольной шкалы ограничения. Значением по умолчанию является 1e-1 m.

Discharge coefficient

Введите коэффициент выброса локального ограничения. Коэффициент выброса является полуэмпирическим параметром, обычно раньше характеризовал пропускную способность отверстия. Этот параметр задан как отношение фактической массовой скорости потока жидкости через отверстие к идеальной массовой скорости потока жидкости:

Cd=m˙m˙идеал,

где C d является коэффициентом выброса, m˙ фактическая массовая скорость потока жидкости через отверстие, и m˙ideal идеальная массовая скорость потока жидкости:

m˙ideal=Sr2ρ(pApB)1(Sr/S)2.

Значением по умолчанию является 0.7, соответствуя отверстию с острым краем.

Pressure recovery

Задайте, объяснить ли восстановление давления при локальном выходе ограничения. Опции включают On и Off. Настройкой по умолчанию является On.

Critical Reynolds number

Введите число Рейнольдса для перехода между режимами ламинарного и турбулентного течения. Значением по умолчанию является 12, соответствуя отверстию с острым краем.

Порты

Блок имеет два тепловых жидких порта сохранения, A и B. Эти порты представляют входные отверстия локального ограничения.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2013b