Exponenta Banner

Partially Filled Pipe (IL)

Передайте по каналу с переменным жидким объемом в изотермической жидкой системе

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Pipes & Fittings

  • Partially Filled Pipe (IL) block

Описание

Блок Partially Filled Pipe (IL) моделирует трубопроводы со способностью к различным внутренним уровням жидкости. Трубопровод может также стать абсолютно сухим в процессе моделирования.

В дополнение к жидким связям в портах A и B порт AL получает входной уровень жидкости от связанных блоков как физический сигнал. Если значение в AL больше нуля, A погружен. Если значение в AL меньше чем или равно нулю, порт осушен. Уровень жидкости трубопровода передается как физический сигнал к соединению блоков в порте L.

Порт A всегда выше, чем порт B. Если порт A становится отсоединенным, трубопровод может быть заполнен через порт B. Когда жидкость вводит трубопровод через порт B, массовый расход жидкости через порт A 0, пока трубопровод не полностью заполнен, в который точка m˙A=m˙B.

Когда использовать частично заполненный трубопровод (IL) блок

Этот блок может использоваться в сочетании с блоком Tank (IL), когда уровни жидкости, как ожидают, упадут ниже входа бака. Несколько Частично Заполненный Трубопровод (IL) блоки могут также быть соединены последовательно или параллель. Однако, потому что частично заполненный трубопровод может только быть заполнен в порте B, если порт A одного блока в параллельной настройке становится отсоединенным, не может быть возможно пополнить этот трубопровод, если его связь в порте B не может пополнить трубопровод.

Падение давления по трубопроводу

Перепад давления по трубопроводу, p – p B, включает потери из-за стенного трения и гидростатического перепада давлений между жидкой поверхностной высотой и жидкой высотой в порте A:

pA−pB=Δploss+Δpelev.

Потери на трение зависят от жидкого режима в трубопроводе. Если поток ламинарен, потери на трение:

Δploss=−m˙BυfsL^2Dh2A2,

где:

  • ν является жидкой кинематической вязкостью.

  • f S является Laminar friction constant for Darcy friction factor.

  • L^ сумма длины трубопровода и ее Aggregate equivalent length of local resistances, пропорционально уровню заливки трубопровода: L^=(L+Ladd)llmax.

  • D h является трубопроводом гидравлический диаметр. Если сечение канала не является круговым, гидравлический диаметр является эквивалентным круговым диаметром.

Если поток турбулентен, потери на трение:

Δploss=−m˙B|m˙B|fL^2ρDh2A2.

f является коэффициентом трения Дарси для турбулентных течений, который определяется эмпирической корреляцией Haaland:

f={−1.8log10[6.9Re+(ε3.7Dh)1.11]}−2,

где ε является Internal surface absolute roughness. Число Рейнольдса основано на массовом расходе жидкости в порте B и трубопроводе гидравлический диаметр.

Гидростатический перепад давлений Δpelev=ρgl.

Массовый расход жидкости

Поток в трубопроводе диктуют внутренний уровень жидкости и условия в порте B. Трубопровод может быть заполнен или истощен в B, если трубопровод частично пуст. Если трубопровод полностью заполнен, m˙A=m˙B., и масса сохраняется:

m˙A+m˙B=0.

Масса жидкости в трубопроводе определяется относительным уровнем заливки трубопровода:

M=ρALllmax.

Допущения и ограничения

Этот блок не составляет динамическую сжимаемость или инерцию жидкости, и не моделирует динамику воздуха (или вторая жидкость) в трубопроводе.

Порты

Сохранение

развернуть все

Жидкая запись или выход к трубопроводу. Порт A всегда выше, чем порт B. Когда порт A погружен, m˙A=m˙B.. Когда порт A отсоединен, m˙A=0.

Жидкая запись или выход к трубопроводу. Порт A всегда выше, чем порт B. Когда порт A погружен, m˙A=m˙B. Когда порт A отсоединен, любой поток в или из порта B изменяет уровень жидкости в трубопроводе. Сухой или частично сухой трубопровод может только быть заполнен через порт B.

Входной параметр

развернуть все

Относительный уровень жидкости связанного блока в m в виде физического сигнала. Если сигнал в AL положителен, конец трубопровода погружен. В противном случае порт осушен.

Вывод

развернуть все

Уровень жидкости в трубопроводе в m, возвращенном как физический сигнал..

Параметры

развернуть все

Геометрия

Передайте длину по каналу.

Площадь поперечного сечения трубопровода.

Гидравлический диаметр используется в вычислениях числа Рейнольдса трубопровода. Для некруглых сечений гидравлический диаметр является эффективным диаметром жидкости в трубопроводе. Для круглых сечений гидравлический диаметр и диаметр трубопровода являются тем же самым.

Вертикальная разница в вертикальном положении трубопровода. Порт A всегда выше, чем порт B.

Уровень жидкости в трубопроводе в начале симуляции.

Уведомить ли, если никакая жидкость не находится в трубопроводе. Установите этот параметр на Warning если требуется получить предупреждение, когда это происходит в процессе моделирования. Установите параметр на Error если вы хотели бы, чтобы симуляция остановилась, когда это происходит.

Ускорение постоянной силы тяжести.

Трение

Длина трубопровода, который произвел бы эквивалентные гидравлические потери, как будет трубопровод с поворотами, изменениями области или другими неоднородными атрибутами.

Передайте стенку по каналу абсолютная шероховатость. Этот параметр используется, чтобы определить коэффициент трения Дарси, который способствует падению давления в трубопроводе.

Верхний предел числа Рейнольдса ламинарному течению. Вне этого номера жидкий режим является переходным и приближается к турбулентному режиму и становится полностью турбулентным в Turbulent flow lower Reynolds number limit.

Более низкий предел числа Рейнольдса для турбулентного течения. Ниже этого номера режим течения является переходным и приближается к ламинарному течению и становится полностью ламинарным в Laminar flow upper Reynolds number limit.

Передайте по каналу трение, постоянное для ламинарных течений. Ламинарный коэффициент трения Дарси получает вклад стенного трения в вычислениях падения давления.

Смотрите также

|

Введенный в R2020a

Документация Simscape Fluids

Поддержка