Poppet Valve (IL)

Клапан тарелки в изотермической жидкой сети

  • Библиотека:
  • Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Valves & Orifices / Клапаны контроля потока

  • Poppet Valve (IL) block

Описание

Блок Poppet Valve (IL) моделирует клапан контроля потока в изотермической жидкой системе. Тарелка может или иметь цилиндрический поршень управления или поршень управления шара. Для шаровых клапанов можно выбрать между и коническими местами с острым краем. Тарелка открывается или закрывается согласно сигналу смещения в порте S. Положительный сигнал отрекается от тарелки и открывает клапан.

Схематичный клапан тарелки

Вид сверху клапана тарелки

Цилиндрическая площадь открытия тарелки основы

Площадь открытия клапана вычисляется как:

Aopen=πhsin(θ2)[ds+h2sin(θ)]+Aleak,

где:

  • h является вертикальным расстоянием между внешним краем цилиндра и местом, обозначенным в схематическом выше.

  • θ является Seat cone angle.

  • d s является Stem diameter.

  • Утечкой A является Leakage area.

Площадь открытия ограничена максимальным смещением h макс.:

hmax=ds[1+cos(θ2)1]sin(θ).

Для любого смещения основы, больше, чем h макс., открытый A является суммой максимальной площади постоянного отверстия и Leakage area:

Aopen=π4ds2+Aleak.

Для любой комбинации сигнала в порте S и цилиндрическом смещении меньше чем 0, минимальной областью клапана является Leakage area.

Круглая площадь открытия тарелки шара

Геометрия места с острым краем

Площадь открытия клапана вычисляется как:

Aopen,sharpedged=πrO(Gsharp+h)2+rO2[1rB2(Gsharp+h)2+rO2]+Aleak,

где:

  • h является вертикальным расстоянием между внешним краем цилиндра и местом, обозначенным в схематическом выше.

  • r O является радиусом отверстия места, вычисленным от Seat orifice diameter.

  • r B является радиусом шара, вычисленного от Ball diameter.

  • Резкий G является геометрическим параметром: Gsharp=rB2rO2.

  • Утечкой A является Leakage area.

Площадь открытия ограничена максимальным смещением h макс.:

hmax=2rB2rO2+rOrO2+4rB22Gsharp.

Для любого смещения шара, больше, чем h макс., открытый A является суммой максимальной площади постоянного отверстия и Leakage area:

Aopen=π4dO2+Aleak.

Для любой комбинации сигнала в порте S и смещении шара, которое меньше 0, минимальной областью клапана является Leakage area.

Коническая геометрия места

Площадь открытия клапана вычисляется как:

Aopen,conical=Gconicalh+π2sin(θ)sin(θ2)h2+Aleak,

где:

  • h является вертикальным расстоянием между внешним краем цилиндра и местом, обозначенным в схематическом выше.

  • θ является Seat cone angle.

  • Конический G является геометрическим параметром: Gconical=πrBsin(θ), где r B является радиусом шара.

  • Утечкой A является Leakage area.

Площадь открытия ограничена максимальным смещением h макс.:

hmax=rB2+rO2cos(θ2)rBsin(θ2).

Для любого смещения шара, больше, чем h макс., открытый A является суммой максимальной площади постоянного отверстия и Leakage area:

Aopen=π4dO2+Aleak.

Для любой комбинации сигнала в порте S и смещении шара, которое меньше 0, минимальной областью клапана является Leakage area.

Уравнение массового расхода жидкости

Масса сохраняется через клапан:

m˙A+m˙B=0.

Массовый расход жидкости через клапан вычисляется как:

m˙=CdAvalve2ρ¯PRloss(1(AvalveAport)2)Δp[Δp2+Δpcrit2]1/4,

где:

  • C d является Discharge coefficient.

  • Клапан A является текущим клапаном открытая область.

  • Портом A является Cross-sectional area at ports A and B.

  • 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:

Δpcrit=πρ¯8Avalve(νRecritCd)2.

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

PRloss=1(AvalveAport)2(1Cd2)CdAvalveAport1(AvalveAport)2(1Cd2)+CdAvalveAport.

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.

Порты

Сохранение

развернуть все

Жидкая запись или выходной порт к клапану.

Жидкая запись или выходной порт к клапану.

Входной параметр

развернуть все

Смещение органа управления клапана в m в виде физического сигнала..

Параметры

развернуть все

Тип тарелки. Можно выбрать или цилиндрический или шарообразный поршень управления.

Геометрия седла клапана. Этот параметр используется в вычислении открытой области между тарелкой и местом.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Poppet geometry на Round ball.

Диаметр поршня управления шара.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Poppet geometry на Round ball.

Усадите диаметр отверстия.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Poppet geometry на Round ball.

Диаметр цилиндрической основы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Poppet geometry на Cylindrical stem.

Угол открытия места.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите также:

  • Poppet geometry к Cylindrical stem

  • Poppet geometry к Round ball и Valve seat specification к Conical

Смещение тарелки, когда клапан закрывается. Положительное, ненулевое значение указывает на частично открытый клапан. Отрицательное, ненулевое значение указывает на клапан с положительным перекрытием, который остается закрытым для начального смещения, установленного физическим сигналом в порте S.

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

Области в портах A и B входа и выхода, которые используются в уравнении скорости потока жидкости давления, которое определяет массовый расход жидкости через клапан.

Поправочный коэффициент, который составляет потери выброса в теоретических потоках.

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения через отверстие.

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

Введенный в R2020a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте