Площадь открытия клапана

(Сглаживавшая) площадь открытия клапана сначала вычисляется как линейная функция давления, или во входе клапана (порт A) или в отбрасывании между теми во входе и при выходе (порт B). То, какое из этих давлений — названный контролирует давления — показывает в вычислениях области, зависит от установки параметров блоков Pressure specification method:

где p является давлением; индекс Control указывает на значение, которое будет использоваться в определении площади открытия клапана. Индексы A и B обозначьте тепловые гидравлические порты, в которых получены давления. Давления в портах всегда задаются как абсолютные давления. Давления открытия, в которых площадь открытия как минимум, так же заданы:

где индекс Crack указывает на клапан, только взламывающий, индекс G значение прибора и индекс Atm стандартное атмосферное значение. Значение _{Трещины} p_{, G} получено из параметров блоков Cracking pressure (gauge); это _{Трещины} Δp получено из параметров блоков Cracking pressure differential. Максимальное давление, при котором площадь открытия в его самом большом:

где индекс Max обозначает максимальное давление (полученный как прибор). Значение p _{Max, G} получен из параметров блоков Maximum opening pressure (gauge); это Δp _Max получено из параметров блоков Maximum opening pressure differential. Управление, взламывание и максимальные давления дают для линейной формы площади открытия клапана:

где S обозначает (линейную) площадь открытия. Площадь открытия при взламывании равна маленькому значению, заданному в параметрах блоков Leakage area. Основная цель этого параметра должна гарантировать числовую робастность модели путем гарантирования, что никакой фрагмент тепловой жидкой сети не становится абсолютно изолированным в процессе моделирования.

Сглаживание площади открытия

Чтобы гарантировать соответствующую эффективность симуляции, площадь открытия клапана сглаживается более чем два маленьких интервала давления около заданного взламывания и максимальных давлений. Сглаживание выполняется посредством многочленных выражений (чтобы быть включенным в конечную форму выражения площади открытия):

где ƛ является коэффициентом сглаживания, примененным при взламывании (индекс Crack) и максимум (индекс Max) фрагменты выражения площади поверхности. Коэффициент сглаживания вычисляется от нормированного перепада давлений γ:

где _{Сглаженный} Δp является областью сглаживания давления:

Параметр _{Сглаженный} f является значением между 0 и 1 полученный из параметров блоков Smoothing factor. Финал, сглаживавший, площадь открытия клапана дана условным выражением:

Баланс массы

Объем жидкости в клапане, и, следовательно, его масса, приняты, очень маленькими, и это, для целеймоделирования, проигнорировано. В результате никакое количество жидкости не может накопиться там. По принципу сохранения массы массовый расход жидкости в клапан через один порт должен равняться расходу из клапана через другой порт:

где $$\dot{m}$$ задан как массовый расход жидкости в клапан через один из портов (A или B).

Баланс импульса

Причины падения давления, происходящих в каналах клапана, проигнорированы в блоке. Безотносительно их характера — внезапных изменений сечения, искривлений линии потока — только их совокупный эффект рассматривается во время моделирования. Этот эффект получен в блоке коэффициентом потерь, мерой массовой скорости потока жидкости через клапан относительно теоретического значения, которое это имело бы в идеальном клапане. Выражение баланса импульса в клапане с точки зрения перепада давления вызвало в потоке:

где C _D является коэффициентом расхода, и ξ _p является отношением перепада давления — мера степени, до которой восстановление давления при выходе способствует общему перепаду давления клапана. Индекс Avg обозначает средние значения в тепловых гидравлических портах. Критический массовый расход жидкости $${\dot{m}}_{\text{Crit}}$$ вычисляется из критического числа Рейнольдса — в котором поток в отверстии принят к переходу от ламинарного к турбулентному:

где μ обозначает динамическую вязкость. Отношение перепада давления вычисляется как:

Энергетический баланс

Клапан моделируется как адиабатический компонент. Никакой теплообмен не может находиться между жидкостью и стенкой клапана. Никакой работы не происходит над или жидкостью, когда это пересекает клапан. С этими предположениями энергия может ввести и выйти из клапана адвекцией только через порты A и B. Принципом сохранения энергии затем, сумма энергетических потоков через порты должна всегда равняться нулю:

где ϕ задан как энергетическая скорость потока жидкости в клапан через один из портов (A или B).