Centrifugal Pump (IL)
Вращательное преобразование энергии в изотермической жидкой сети
Описание
Модели блока Centrifugal Pump (IL) вращательное преобразование энергии от вала до жидкости в изотермической жидкой сети. Перепад давления и механический крутящий момент моделируются как функция крышки насоса и приводной мощности, которые зависят от мощности насоса и определяются или аналитически или линейной интерполяцией табличных данных. Все формулировки основаны на законах подобия насоса, которые масштабируют производительность насоса к отношению текущих к ссылочным значениям скорости вращения насоса и диаметра рабочего колеса.
Нормальная работа насоса состоит в том, когда поток перемещается от порта A до порта B с перепадом давления от порта A до порта B. Порт C является механическим ссылочным портом, и порт R является механическим портом, сопоставленным с валом насоса. Крутящий момент вала может только быть положительным. Можно задать нормальное операционное направление вала для системы в параметре Mechanical orientation. Если результаты симуляции в скорости вращения напротив той из вашей выбранной настройки, возвращенная скорость вала остается в 0.
Параметризация Analytical: способность, голова и приводная мощность
Перепад давления по насосу вычисляется как функция законов подобия насоса и ссылочного перепада давления:
где:
Δp касательно является ссылочным перепадом давления, который определяется из квадратичного припадка перепада давления насоса между Maximum head at zero capacity, Nominal head и Maximum capacity at zero head.
ω является угловой скоростью вала, ω R – ω C.
ω касательно является Reference shaft speed.
Impeller diameter scale factor, который может быть изменен от значения по умолчанию 1, если ваша ссылка и системные диаметры рабочего колеса отличаются. Этот блок не отражает изменения в КПД насоса, должном накачать размер.
ρ является сетевой плотностью жидкости.
Приводная мощность насоса или мощность, извлеченная насосом из жидкости:
Базовая мощность сопротивления, W касательно, связана со ссылочным крутящим моментом, τ касательно:
где идеальный ссылочный крутящий момент вычисляется как:
и ссылочный момент трения, τ касательно, франк определяется из линейного припадка между Nominal break power и Brake power at zero capacity.
Можно выбрать, чтобы быть предупрежденными, когда скорость потока жидкости блока становится отрицательной или превышает максимальную мощность насоса установкой Check if operating beyond normal pump operation к On.
1D параметризация: возглавьте и повредите степень как функцию способности
Можно смоделировать производительность насоса как 1D функцию способности, объемного расхода через насос. Перепад давления по насосу основан на Reference head vector, ΔH касательно, который является функцией ссылочной способности, q касательно:
где g является ускорением свободного падения.
Крутящий момент вала основан на Reference brake power vector, W касательно, который является функцией ссылочной способности:
Ссылочная способность установлена как:
который затем используется в интерполяции между Reference capacity vector, Reference head vector и Reference brake power vector.
Когда симуляция находится вне нормальных условий работы насоса, крышка насоса и приводная мощность линейно экстраполированы.
2D параметризация: напор и тормозная мощность как функция скорости способности и вала
Можно смоделировать производительность насоса как 2D функцию объемного расхода и скорости вращения. Перепад давления по насосу является функцией Head table, H(q,w), ΔH, который является функцией способности, q, и скорости вала, ω:
Крутящий момент вала вычисляется как функция Brake power table, Wb(q,w), W, который является функцией способности, q, и скорости вала, ω:
Когда симуляция находится вне нормальных условий работы насоса, крышка насоса и приводная мощность линейно экстраполированы.
Допущения и ограничения
Примечание
В блоке Centrifugal Pump (TL), отношении не пользовательский параметр и остается постоянным. В блоке Centrifugal Pump (IL) отношение диаметра может быть изменено путем корректировки параметра Impeller diameter scale factor.
Порты
Сохранение
развернуть все
A — Жидкий порт
изотермическая жидкость
Жидкая запись или точка выхода к насосу.
B — Жидкий порт
изотермическая жидкость
Жидкая запись или точка выхода к насосу.
R — Вал
вращательное механическое устройство
Угловая скорость вала и крутящий момент.
C Ссылка
вращательное механическое устройство
Reference angular velocity и крутящий момент.
Параметры
развернуть все
Pump parameterization — Параметризация напора и тормозной мощности
Capacity, head, and brake power at reference shaft speed (значение по умолчанию) | 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed | 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed
Параметризация крышки насоса и приводной мощности. Выбором Capacity, head, and brake power at reference shaft speed, можно смоделировать перепад давления насоса и крутящий момент вала опытным путем. Путем выбора 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed, можно смоделировать напор и тормозную мощность путем интерполяции между обеспеченной пользователями мощностью насоса, головой и векторами приводной мощности. Путем выбора 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed, можно смоделировать напор и тормозную мощность путем интерполяции между обеспеченной пользователями мощностью насоса и векторами скорости вала и таблицами напора и тормозной мощности.
Nominal capacity — Накачайте объемный расход
45 lpm (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Номинальный объемный расход насоса для ссылочной угловой скорости вала.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
Nominal head — Крышка насоса
40 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Номинальный перепад давления насоса, нормированный силой тяжести и плотностью жидкости, для ссылочной угловой скорости вала.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
Nominal brake power — Накачайте степень
0.85 kW (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Номинальная механическая степень вала при ссылочной скорости вращения.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
Maximum head at zero capacity — Максимальная крышка насоса без потока
60 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Максимальная крышка насоса без потока при ссылочной скорости вращения. Этот параметр используется, чтобы определить ссылочный перепад давления по насосу в аналитической параметризации путем обеспечения корней квадратного уравнения при давлении в сочетании с Nominal capacity, Nominal head и параметрами Maximum capacity at zero head.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
Brake power at zero capacity — Максимальная степень насоса без потока
0.5 kW (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Максимальная степень насоса без потока при ссылочной скорости вращения. Этот параметр используется, чтобы определить ссылочный крутящий момент насоса в аналитической параметризации путем обеспечения корней уравнения для ссылочного момента трения, в сочетании с Nominal brake power.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
Maximum capacity at zero head — Максимальная скорость потока жидкости с нулевой головой
80 lpm (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Максимальная жидкая загрузка с нулевой головой при ссылочной скорости вращения. Этот параметр используется, чтобы определить ссылочный перепад давления по насосу в аналитической параметризации путем обеспечения корней квадратного уравнения при давлении в сочетании с Nominal capacity, Nominal head и параметрами Maximum head at zero capacity.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
Reference shaft speed — Ссылочная угловая скорость вала для вычислений закона подобия
1770 rpm | 3500 rpm | положительная скалярная величина
Reference angular velocity для вычислений закона подобия. Значение по умолчанию зависит от установки Pump parameterization.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на также:
Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.
Reference capacity vector — Объемный расход
[16.67, 30, 40, 53.33, 66.67, 83.33] lpm (значение по умолчанию) | 1 n вектором
Вектор объемных расходов для табличной параметризации крышки насоса или приводной мощности. Этот параметр соответствует непосредственный параметрам Reference brake power vector и Reference head vector. Векторные элементы перечислены в порядке возрастания и должны быть больше 0.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.
Reference head vector — Вектор значений крышки насоса для параметризации табличных данных
[50, 47.5, 45, 40, 35, 25] m (значение по умолчанию) | 1 n вектором
Вектор значений крышки насоса для 1D табличной параметризации крышки насоса и приводной мощности. Этот параметр соответствует непосредственный параметру Reference capacity vector. Векторные элементы должны быть перечислены в порядке убывания и должны быть больше 0.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.
Reference brake power vector — Вектор значений приводной мощности насоса для параметризации табличных данных
[.6, .75, .85, .93, .98, .99] kW (значение по умолчанию) | 1 n вектором
Вектор значений приводной мощности насоса для 1D табличной параметризации крышки насоса и приводной мощности. Этот параметр соответствует параметру Reference capacity vector. Векторные элементы должны быть больше или быть равны 0.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.
Reference shaft speed — Reference angular velocity для законов подобия
3500 rpm (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Reference angular velocity для законов подобия.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на также:
Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.
Capacity vector, q — Вектор объемного смещения для параметризации табличных данных
[16.67, 23.33, 30, 40, 53.33, 60] lpm (значение по умолчанию) | 1 n вектором
Вектор объемных расходов для табличной параметризации крышки насоса. Этот вектор формирует независимую ось параметром Shaft speed vector, w для 2D Head table, H (q,w) и параметрами Brake power table, Wb(q,w). Векторные элементы должны быть перечислены в порядке возрастания и должны быть больше или быть равны 0.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed.
Shaft speed vector, w — Вектор скоростей вращения для параметризации табличных данных
[2450, 2800, 3150, 3500] rpm (значение по умолчанию) | 1 n вектором
Вектор значений угловой скорости вала для табличной параметризации крышки насоса. Этот вектор формирует независимую ось параметром Capacity vector, q для 2D Head table, H (q,w) и параметрами Brake power table, Wb(q,w). Векторные элементы должны быть перечислены в порядке возрастания и должны быть больше 0.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed.
Head table, H (q,w) — Крышка насоса для параметризации табличных данных
[25, 32.7, 42.5, 50; 24, 31.7, 41, 49; 22.7, 30.5, 39, 47.5; 20, 28, 36, 45; 15.7, 24, 32, 40; 12.5, 21, 29.5, 37.5] m (значение по умолчанию) | M-by-N матрица
M-by-N матрица значений крышки насоса в заданном объемном расходе и скорости вращения. Все табличные элементы должны быть больше 0. Линейная интерполяция используется между табличными элементами. M и N являются размерами соответствующих векторов:
M является количеством векторных элементов в параметре Capacity vector, q. Все столбцы массива должны быть в порядке убывания. Например, H (1,1) должно быть самое большое значение в столбце, и H (M, 1) должен быть самым маленьким.
N является количеством векторных элементов в параметре Shaft speed vector, w.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed.
Brake power table, Wb(q,w) — Накачайте приводную мощность для параметризации табличных данных
[.28, .38, .5, .6; .31, .41, .55, .68; .33, .44, .6, .75; .36, .48, .65, .83; .38, .53, .72, .93; .39, .55, .75, .97] kW (значение по умолчанию) | M-by-N матрица
M-by-N матрица значений приводной мощности насоса в заданном объемном расходе и скорости вращения. Все значения должны быть больше или быть равны 0. Линейная интерполяция используется между табличными элементами. M и N являются размерами соответствующих векторов:
M является количеством векторных элементов в параметре Capacity vector, q.
N является количеством векторных элементов в параметре Shaft speed vector, w.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed.
Impeller diameter scale factor — Отношение диаметра модели к ссылочному диаметру для вычислений закона подобия
1
Отношение диаметра модели к ссылочному диаметру для вычислений закона подобия. Измените это значение, если существует различие между вашей ссылкой и системными диаметрами рабочего колеса, такой, тестируя масштабирование насоса. Для системных насосов, меньшего размера, чем ссылочный насос, используйте значение меньше чем 1. Для системных насосов, более крупных, чем ссылочный насос, используйте терку значения, чем 1. Этот блок не отражает изменения в КПД насоса, должном накачать размер.
Mechanical orientation — Вал нормальное вращательное направление
Positive angular velocity of port R relative to port C corresponds to normal pump operation (значение по умолчанию) | Negative angular velocity of port R relative to port C corresponds to normal pump operation
Вал нормальное вращательное направление. Когда блок симулирует вращение вала в противоположном направлении обозначенного установкой Mechanical orientation, возвращенная скорость вала остается в 0.
Check if operating beyond normal pump operation — Уведомить ли, когда валу вращательные технические требования не соответствуют
Warning (значение по умолчанию) | None | Error
Уведомить ли, если блок действует за пределами нормальной функциональности насоса. Выберите Warning чтобы уведомить, когда скорость потока жидкости через насос меньше 0 или вне максимальной мощности насоса. Выберите Error остановить симуляцию, когда скорость потока жидкости через насос меньше 0 или вне максимальной мощности насоса.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.
Введенный в R2020a
