Переменное локальное ограничение (TL)

Изменяющееся во времени сокращение области потока

Библиотека

Тепловая Жидкость/Элементы

Описание

Блок Variable Local Restriction (TL) моделирует перепад давления из-за изменяющегося во времени сокращения области потока, такой как клапан. Порты A и B представляют входные отверстия ограничения. AR порта устанавливает изменяющуюся во времени область ограничения, заданную как физический сигнал.

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

$0 = {\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B},$

где:

${\dot{m}}_{A}$ массовая скорость потока жидкости в ограничение через порт A.
${\dot{m}}_{B}$ массовая скорость потока жидкости в ограничение через порт B.

Баланс импульса

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

$p_{A} - p_{B} = \frac{{\dot{m}}_{A} {({\dot{m}}_{A}^{2} + {\dot{m}}_{A c}^{2})}^{1 / 2}}{2 C_{}^{d2} S_{R} ρ_{u}},$

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.
${\dot{m}}_{Ac}$ критическая массовая скорость потока жидкости в порте A.

Критическая массовая скорость потока жидкости в порте A

${\dot{m}}_{Ac} = {Ре}_{c} \sqrt{π S_{R}} \frac{μ_{u}}{2},$

где:

Re _c является критическим числом Рейнольдса,

${Ре}_{c} = \frac{| {\dot{m}}_{Ac} | D}{S_{R} μ_{u}},$
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,

$C_{d} = \frac{\dot{m}}{{\dot{m}}_{идеал}},$

где:

$\dot{m}$ фактическая массовая скорость потока жидкости через локальное ограничение.
${\dot{m}}_{i d e a l}$ идеальная массовая скорость потока жидкости через локальное ограничение:

${\dot{m}}_{i d e a l} = S_{R} \sqrt{\frac{2 ρ_{u} (p_{A} - p_{B})}{1 - {(S_{R} / S)}^{2}}} .$
где S является входной площадью поперечного сечения.

Энергетический баланс

Энергетический баланс в ограничении

$ϕ_{A} + ϕ_{B} = 0,$

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 незначительны.

Параметры

Minimum restriction area

Введите нижнюю границу для области значений области ограничения. Это - самое низкое позволенное значение для площади поперечного сечения ограничения. AR входного сигнала насыщает в этом значении, чтобы препятствовать тому, чтобы область ограничения уменьшилась дальше. Значением по умолчанию является 1e-10 m^2.

Maximum restriction area

Введите верхнюю границу для области значений области ограничения. Это - самое высокое позволенное значение для площади поперечного сечения ограничения. AR входного сигнала насыщает в этом значении, чтобы препятствовать тому, чтобы область ограничения увеличилась дальше. Значением по умолчанию является 0.005 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 0.01 m^2.

Characteristic longitudinal length

Введите аппроксимированную продольную длину локального ограничения. Эта длина обеспечивает меру продольной шкалы ограничения. Значением по умолчанию является 0.1 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:

$C_{d} = \frac{\dot{m}}{{\dot{m}}_{идеал}},$

где C _d является коэффициентом выброса, $\dot{m}$ фактическая массовая скорость потока жидкости через отверстие, и ${\dot{m}}_{i d e a l}$ идеальная массовая скорость потока жидкости:

${\dot{m}}_{i d e a l} = S_{r} \sqrt{\frac{2 ρ (p_{A} - p_{B})}{1 - {(S_{r} / S)}^{2}}} .$

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, и один порт физического сигнала, AR.

Смотрите также

Локальное ограничение (TL)

Передайте (TL) по каналу

Документация

Переменное локальное ограничение (TL)

Библиотека

Описание

Массовый баланс

Баланс импульса

Энергетический баланс

Переменные

Предположения и ограничения

Параметры

Порты

Смотрите также

Расширенные возможности

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

Введенный в R2013b

Документация Simscape

Поддержка

Документация

Переменное локальное ограничение (TL)

Библиотека

Описание

Массовый баланс

Баланс импульса

Энергетический баланс

Переменные

Предположения и ограничения

Параметры

Порты

Смотрите также

Расширенные возможности

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

Введенный в R2013b

Документация Simscape

Поддержка

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