Check Valve (IL)

Запорный клапан в изотермической системе

Библиотека:
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Valves & Orifices / Направленные Распределительные клапаны

Описание

Блок Check Valve (IL) моделирует поток через клапан от порта A до порта B и ограничивает, текут из перемещения от порта B до порта A. Когда давление в порте B соответствует или превышает порог давления набора, клапан начинает открываться.

Регулирование давления

Существует две опции для управления клапаном:

Когда Opening pressure differential установлен в Pressure differential, давление управления является перепадом давления между портами A и B. Клапан начинает открываться, когда _{управление} P соответствует или превышает Cracking pressure differential.
Когда Opening pressure differential установлен в Pressure at port A, давление управления является перепадом давлений между портом A и атмосферным давлением. Когда _{управление} P соответствует или превышает Cracking pressure (gauge), клапан начинает открываться.

Уравнение массового расхода жидкости

Масса сохраняется через клапан:

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

Массовый расход жидкости через клапан вычисляется как:

$\dot{m} = \frac{C_{d} A_{v a l v e} \sqrt{2 \bar{ρ}}}{\sqrt{P R_{l o s s} (1 - {(\frac{A_{v a l v e}}{A_{p o r t}})}^{2})}} \frac{Δ p}{{[Δ p^{2} + Δ p_{c r i t}^{2}]}^{1 / 4}},$

где:

C _d является Discharge coefficient.
_Клапан A является мгновенным клапаном открытая область.
_Портом A является Cross-sectional area at ports A and B.
$\bar{ρ}$ средняя плотность жидкости.
Δp является перепадом давлений клапана p – p _B.

Критическим перепадом давлений, _{критикой} Δp, является перепад давления, сопоставленный с Critical Reynolds number, _{критикой} Re, точкой перехода режима течения между ламинарным и турбулентным течением:

$Δ p_{c r i t} = \frac{π \bar{ρ}}{8 A_{v a l v e}} {(\frac{ν {Re}_{c r i t}}{C_{d}})}^{2} .$

Падение давления описывает сокращение давления при клапане из-за уменьшения в области. _потеря PR вычисляется как:

$P R_{l o s s} = \frac{\sqrt{1 - {(\frac{A_{v a l v e}}{A_{p o r t}})}^{2} (1 - C_{d}^{2})} - C_{d} \frac{A_{v a l v e}}{A_{p o r t}}}{\sqrt{1 - {(\frac{A_{v a l v e}}{A_{p o r t}})}^{2} (1 - C_{d}^{2})} + C_{d} \frac{A_{v a l v e}}{A_{p o r t}}} .$

Восстановление давления описывает положительный скачок давления при клапане из-за увеличения области. Если вы не хотите получать это увеличение давления, установите Pressure recovery на Off. В этом случае _потеря PR равняется 1.

Открытие параметризации

Линейная параметризация области клапана

$A_{v a l v e} = \hat{p} (A_{\max} - A_{l e a k}) + A_{l e a k},$

где нормированное давление, $\hat{p}$ ,

$\hat{p} = \frac{p_{c o n t r o l} - p_{c r a c k i n g}}{p_{\max} - p_{c r a c k i n g}} .$

Динамика Открытия

Если вводные движущие силы моделируются, задержка введена ответу потока на смоделированный, контролируют давление. _{управление} p становится динамическим давлением управления, p _dyn; в противном случае _{управление} p является установившимся давлением. Мгновенное изменение в динамическом давлении управления вычисляется на основе Opening time constant, τ:

${\dot{p}}_{d y n} = \frac{p_{c o n t r o l} - p_{d y n}}{τ} .$

По умолчанию Opening dynamics установлен в Off.

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Точка входа к клапану.

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Точка выхода к клапану.

Параметры

развернуть все

`Opening pressure specification` — Перепад давления используется в управлении клапаном
`Pressure differential` (значение по умолчанию) | `Pressure at port A`

Задает перепад давления управления. Pressure differential опция относится к перепаду давлений между портами A и B. Pressure at port A опция относится к перепаду давлений между портом A и атмосферным давлением.

`Cracking pressure differential` — Пороговое давление
`0.01 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Давление, вне которого инициирована работа клапана. Это - давление набора, когда давление управления является перепадом давления между портами A и B.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening pressure specification на Pressure differential.

`Cracking pressure (gauge)` — Пороговое давление
`0.1 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Абсолютное давление, вне которого инициирована работа клапана, когда давление управления является перепадом давления между портом A и атмосферным давлением.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening pressure specification на Pressure at port A.

`Maximum opening pressure differential` — Максимум дифференциального давления клапана
`0.1 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное дифференциальное давление клапана. Этот параметр обеспечивает верхний предел давлению так, чтобы системные давления остались реалистичными.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening pressure specification на Pressure differential.

`Maximum opening pressure (gauge)` — Максимум давления клапана
`0.2 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное абсолютное давление клапана. Этот параметр обеспечивает верхний предел давлению так, чтобы системные давления остались реалистичными.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening pressure specification на Pressure at port A.

`Maximum opening area` — Область полностью открытого клапана
`1e-4 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Площадь поперечного сечения клапана в его положении полностью открытого отверстия.

`Leakage area` — Область разрыва клапана, когда в положении полностью закрытого отверстия
`1e-12 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Сумма всех разрывов, когда клапан находится в своем положении полностью закрытого отверстия. Любая область, меньшая, чем это значение, насыщается к определенной площади утечки. Это способствует числовой устойчивости путем поддержания непрерывности в потоке.

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область при записи клапана или выходе
`inf m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Площадь поперечного сечения в портах A и B входа и выхода. Эти области используются в уравнении скорости потока жидкости давления, которое определяет массовый расход жидкости через клапан.

`Discharge coefficient` — Коэффициент расхода
0.64 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Поправочный коэффициент, который составляет потери выброса в теоретических потоках.

`Critical Reynolds number` — Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения через клапан.

`Pressure recovery` — Объяснить ли увеличение давления расширений области
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Объяснить ли увеличение давления когда жидкость течет с области меньшей площади поперечного сечения в область большей площади поперечного сечения.

`Opening dynamics` — Объяснить ли ответ потока на открытие клапана
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Объяснить ли переходные эффекты к гидросистеме из-за открытия клапана. Установка Opening dynamics к On аппроксимирует вводные условия путем представления задержки первого порядка в ответе потока. Opening time constant также влияет на смоделированную вводную динамику.

`Opening time constant` — Постоянная времени открытия клапана
`0.1 s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Постоянный, который получает время, требуемое для жидкости достигнуть установившийся при открытии или закрытии клапана от одного положения до другого. Этот параметр влияет на смоделированную вводную динамику.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening dynamics на On.

Документация

Check Valve (IL)

Описание

Регулирование давления

Уравнение массового расхода жидкости

Открытие параметризации

Динамика Открытия

Порты

Сохранение

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Параметры

`Opening pressure specification` — Перепад давления используется в управлении клапаном
`Pressure differential` (значение по умолчанию) | `Pressure at port A`

`Cracking pressure differential` — Пороговое давление
`0.01 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Cracking pressure (gauge)` — Пороговое давление
`0.1 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Maximum opening pressure differential` — Максимум дифференциального давления клапана
`0.1 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Maximum opening pressure (gauge)` — Максимум давления клапана
`0.2 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Maximum opening area` — Область полностью открытого клапана
`1e-4 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Leakage area` — Область разрыва клапана, когда в положении полностью закрытого отверстия
`1e-12 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область при записи клапана или выходе
`inf m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Discharge coefficient` — Коэффициент расхода
0.64 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Critical Reynolds number` — Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pressure recovery` — Объяснить ли увеличение давления расширений области
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Opening dynamics` — Объяснить ли ответ потока на открытие клапана
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Opening time constant` — Постоянная времени открытия клапана
`0.1 s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Смотрите также

Введенный в R2020a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

Check Valve (IL)

Описание

Регулирование давления

Уравнение массового расхода жидкости

Открытие параметризации

Динамика Открытия

Порты

Сохранение

A — Жидкий порт изотермическая жидкость

B — Жидкий порт изотермическая жидкость

Параметры

Opening pressure specification — Перепад давления используется в управлении клапаном Pressure differential (значение по умолчанию) | Pressure at port A

Cracking pressure differential — Пороговое давление 0.01 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Cracking pressure (gauge) — Пороговое давление 0.1 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Maximum opening pressure differential — Максимум дифференциального давления клапана 0.1 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Maximum opening pressure (gauge) — Максимум давления клапана 0.2 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Maximum opening area — Область полностью открытого клапана 1e-4 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Leakage area — Область разрыва клапана, когда в положении полностью закрытого отверстия 1e-12 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Cross-sectional area at ports A and B — Область при записи клапана или выходе inf m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Discharge coefficient — Коэффициент расхода0.64 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Critical Reynolds number — Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Pressure recovery — Объяснить ли увеличение давления расширений области Off (значение по умолчанию) | On

Opening dynamics — Объяснить ли ответ потока на открытие клапана Off (значение по умолчанию) | On

Opening time constant — Постоянная времени открытия клапана 0.1 s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Смотрите также

Введенный в R2020a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`Opening pressure specification` — Перепад давления используется в управлении клапаном
`Pressure differential` (значение по умолчанию) | `Pressure at port A`

`Cracking pressure differential` — Пороговое давление
`0.01 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Cracking pressure (gauge)` — Пороговое давление
`0.1 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Maximum opening pressure differential` — Максимум дифференциального давления клапана
`0.1 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Maximum opening pressure (gauge)` — Максимум давления клапана
`0.2 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Maximum opening area` — Область полностью открытого клапана
`1e-4 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Leakage area` — Область разрыва клапана, когда в положении полностью закрытого отверстия
`1e-12 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область при записи клапана или выходе
`inf m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Discharge coefficient` — Коэффициент расхода
0.64 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Critical Reynolds number` — Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pressure recovery` — Объяснить ли увеличение давления расширений области
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Opening dynamics` — Объяснить ли ответ потока на открытие клапана
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Opening time constant` — Постоянная времени открытия клапана
`0.1 s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина