Area Change (IL)
Расширение области или сокращение вдоль трубопровода в изотермической жидкой сети
Описание
Блок Change (IL) области моделирует внезапное или постепенное изменение области вдоль трубопровода с фиксированными областями и переменным направлением потока. Когда жидкость перемещается от порта A до порта B, это испытывает сокращение области. Когда потоки жидкости от порта B до порта A, это испытывает расширение области. Вход и области выхода могут быть равными.
И полуэмпирические и табличные формулировки доступны для корреляции потоков к потерям.
Полуэмпирическая формулировка
В полуэмпирической, аналитической формулировке потери в давлении и скорости характеризуются Гидравлическим коэффициентом потерь, K, в терминах пользовательского Contraction correction factor, сокращения C, и Expansion correction factor, расширения C, от Крейна [1]. Коэффициент, который характеризует изменение области, вычисляется и от коэффициентов потерь расширения и от сокращения и на основе скорости потока жидкости через блок.
Для постепенных конических сокращений области между 0 и 45 градусами коэффициент потерь сокращения:
где R является отношением области портов Для постепенного сокращения области между 45 и 180 градусами:
где θ является Cone angle. Внезапное изменение области имеет угол 180 градусов. В этом случае коэффициент потерь вычисляется как
Для постепенных конических расширений области между 0 и 45 градусами коэффициент потерь расширения:
и для постепенного расширения области между 45 и 180 градусами:
Гидравлический коэффициент потерь для сегмента изменения трубопровода вычисляется от этих значений как:
где:
A является массовым расходом жидкости через порт A. Масса сохраняется через сегмент:
пороговый массовый расход жидкости для реверсирования потока, которое основано на Critical Reynolds number, Re c:
где:
A R является самой маленькой областью сегмента (или Cross-sectional area at port A или Cross-sectional area at port B.)
ν является жидкой кинематической вязкостью.
средняя плотность жидкости.
D h является гидравлическим диаметром в A R:
Параметризация табличных данных
Коэффициент потерь может также быть параметрирован с пользовательскими предоставленными данными, интерполированными из числа Рейнольдса в самой маленькой области, которая в свою очередь является функцией Critical Reynolds number:
Линейная интерполяция используется между точками данных, и экстраполяция ближайшего соседа используется вне табличных контуров.
Перепад давления
Перепад давления по изменению области
где падение давления:
Порты
Сохранение
развернуть все
A
— Жидкий порт
изотермическая жидкость
B
— Жидкий порт
изотермическая жидкость
Параметры
развернуть все
Cone angle
— Постепенный угол изменения области
30
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Угол расширения для постепенного изменения области, параметрированного как конус.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Local loss parameterization на Semi-empirical correlation - gradual area change
.
Local loss parameterization
— Модель гидравлических потерь
Semi-empirical correlation - sudden area change
(значение по умолчанию) | Semi-empirical correlation - gradual area change
| Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number
Модель гидравлических потерь из-за изменения области. Можно выбрать из двух аналитических, полуэмпирических формулировок, или можно обеспечить собственные данные путем выбора Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number
.
Cross-sectional area at port A
— Область в порте А
0.02 m^2
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Область во входе раздела, порте A.
Cross-sectional area at port B
— область в порте B
0.01 m^2
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Область в выходе раздела, порте B.
Reynolds number vector
— Вектор из значений числа Рейнольдса для табличной параметризации
[10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000]
(значение по умолчанию) | 1-by-n vector
Вектор из значений числа Рейнольдса для табличной параметризации изменения области. Элементы должны соответствовать непосредственные элементам Contraction loss coefficient vector и параметров Expansion loss coefficient vector. Векторные значения перечислены в порядке возрастания.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Local loss parameterization на Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number
.
Contraction loss coefficient vector
— Вектор из коэффициентов потерь для сокращения области
[5, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2]
(значение по умолчанию) | 1 n вектором
Вектор из коэффициентов потерь для сокращения области, соответствующего параметру Reynolds number vector, где n является длиной Reynolds number vector. Элементы перечислены в порядке убывания и должны быть больше 0.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Local loss parameterization на Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number
.
Expansion loss coefficient vector
— Вектор из коэффициентов потерь для расширения области
[3.1, 2.3, 1.65, 1.35, 1.15, .9, .75, .65, .9, .65]
(значение по умолчанию) | 1-by-n vector
Вектор из коэффициентов потерь для расширения области, соответствующего параметру Reynolds number vector, где n является длиной Reynolds number vector. Элементы перечислены в порядке убывания и должны быть больше 0.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Local loss parameterization на Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number
.
Expansion correction factor
— Коэффициент в полуэмпирическом уравнении коэффициента потерь
1
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Коэффициент используется в полуэмпирическом вычислении коэффициента потерь расширения области.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Local loss parameterization на также:
Contraction correction factor
— Коэффициент в полуэмпирическом уравнении коэффициента потерь
1
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Коэффициент используется в полуэмпирическом вычислении коэффициента потерь сокращения области.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Local loss parameterization на также:
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 отверстие.
Советы
[1] Поток жидкостей через клапаны, подборы кривой и трубопровод, клапаны подъемного крана Северная Америка, технический документ № 410M
[2] Idelchik, т.е. руководство гидравлического сопротивления, CRC дом Begell, 1994
Введенный в R2020a