Pressure Relief Valve (IL)

Регулятор давления в изотермической системе

Библиотека:
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Valves & Orifices / Клапаны регулировки давления

Описание

Модели Pressure Relief Valve (IL) регулятор давления в изотермической жидкой сети. Клапан остается закрытым, когда давление меньше заданного значения. Когда этому давлению встречают или превосходят, клапан открывается. Это давление набора является или пороговым перепадом давления по клапану между портами A и B, или между портом A и атмосферным давлением. Для регулирования давления на основе другого элемента в гидросистеме смотрите блок Pressure Compensator Valve (IL).

Регулирование давления

Две опции управления клапаном доступны:

Когда Set pressure control установлен в Controlled, соедините сигнал давления с портом Ps и задайте постоянный Pressure regulation range. Ответ клапана будет инициирован, когда _{управление} P, перепад давления между портами A и B, будет больше _набора P, и ниже P _{максимум} P _макс. является суммой _набора P и области значений регулирования давления.
Когда Set pressure control установлен в Constant, открытие клапана постоянно регулируется между _{набором} P и P _{максимум}. Существует две опции для регулирования давления, доступного в параметре Pressure control specification: _{управление} P может быть перепадом давления между портами A и B или перепадом давления между портом A и атмосферным давлением. Площадь открытия затем моделируется или линейной или табличной параметризацией. Когда Tabulated data опция выбрана, _набор P и P _макс. являются первыми и последними параметрами Pressure differential vector, соответственно.

Уравнение массового расхода жидкости

Импульс 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.

Площадь открытия _клапан A определяется вводной параметризацией (для Constant только клапаны) и динамика открытия клапана.

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, $\hat{p}$ ,

$\hat{p} = \frac{p_{c o n t r o l} - p_{s e t}}{p_{\max} - p_{s e t}} .$

Для табличной параметризации области клапана в ее рабочем диапазоне _утечка A и A _макс. являются первыми и последними параметрами Opening area vector, соответственно.

Динамика Открытия

Если Opening dynamics моделируется, задержка введена ответу потока на открытие клапана. _клапан A становится динамической площадью открытия, A _dyn; в противном случае _клапан A является установившейся площадью открытия. Мгновенное изменение в динамической площади открытия 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 превращенный Off.

Установившиеся движущие силы установлены той же параметризацией как открытие клапана и основаны на давлении управления, _{управлении} p.

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Точка входа или точка выхода к клапану.

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Точка входа или точка выхода к клапану.

Входной параметр

развернуть все

`Ps` — Установите сигнал давления
физический сигнал

Давление набора различное сигнала для управляемой работы клапана.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Set pressure control на Controlled.

Параметры

развернуть все

`Set pressure control` — Метод работы клапана
`Constant` (значение по умолчанию) | `Controlled`

Метод работы клапана. Constant клапан открывается линейно в фиксированной области значений регулирования давления или в соответствии со сведенным в таблицу давлением и данными о площади открытия, которые вы обеспечиваете. Controlled клапан открывается согласно переменному сигналу давления набора в порте Ps в фиксированной области значений регулирования давления.

`Pressure control specification` — Перепад давления используется для управления клапаном
`Pressure differential` (значение по умолчанию) | `Pressure at port A`

Перепад давления используется для управления клапаном. Выбор Pressure differential устанавливает перепад давлений между портом A и портом B как триггер для регулирования давления. Выбор Pressure at port A устанавливает абсолютное давление в порте A или различие между давлением в порте A и атмосферным давлением, как триггер для регулирования давления.

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

Абсолютное давление, вне которого инициирована работа клапана, когда Pressure control specification относительно порта A.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Set pressure control на Constant и Pressure control specification к Pressure at port A.

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

Давление, вне которого инициирована работа клапана. Это - давление набора, когда Pressure control specification относительно перепада давления между портами A и B.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Set pressure control на Constant и Pressure control specification к Pressure differential.

`Pressure regulation range` — Клапан операционная область значений давления
0.1 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Операционная область значений давления клапана. Область значений регулирования давления начинается при давлении лампового приемника, и конец области значений является максимальным рабочим давлением клапана.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установить

Set pressure control к Controlled
Set pressure control к Constant и Opening parameterization к Linear

`Opening parameterization` — Метод моделирования постоянного открытия клапана или закрытия
`Linear` (значение по умолчанию) | `Tabulated data`

Метод моделирования открытия клапана или закрытия. Открытие клапана или параметризовано линейно или таблицей значений, которые коррелируют область к перепаду давления.

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

Площадь поперечного сечения клапана в его положении полностью открытого отверстия.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите также:

Set pressure control к Controlled
Set pressure control к Constant и Opening parameterization к Linear

`Leakage area` — Область разрыва клапана, когда в положении полностью закрытого отверстия
`1e-10` м^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите также:

Set pressure control к Controlled.
Set pressure control к Constant и Opening parameterization к Linear

`Pressure differential vector` — Значения дифференциального давления для табличной параметризации
[0.2 : 0.2 : 1.2] MPa (значение по умолчанию) | 1 n вектором

Вектор из значений перепада давления для табличной параметризации площади открытия клапана. Векторные элементы должны соответствовать непосредственные элементам в параметре Opening area vector. Элементы перечислены в порядке возрастания и должны быть больше 0. Линейная интерполяция используется между табличными точками данных.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Set pressure control на Constant и Opening parameterization к Tabulated data.

`Opening area vector` — Площади открытия клапана для табличной параметризации
`[1e-10, 2e-06, 4e-06, 6e-06, 8e-06, 1e-05]` м^2 (значение по умолчанию) | 1 n вектором

Вектор из площадей открытия клапана для табличной параметризации площади открытия клапана. Векторные элементы должны соответствовать непосредственные элементам в параметре Pressure differential vector. Элементы перечислены в порядке возрастания и должны быть больше 0. Линейная интерполяция используется между табличными точками данных.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Set pressure control на Constant и Opening parameterization к Tabulated data.

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

Площадь поперечного сечения в портах A и B входа и выхода. Эти области используются в массовом расходе жидкости определения уравнения скорости потока жидкости давления через клапан.

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

Поправочный коэффициент, составляющий потери выброса в теоретических потоках. Коэффициент расхода по умолчанию для клапана в Simscape™ Fluids™ 0.64.

`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` — Увеличиваются ли с учетом давления в расширениях области
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Счета на давление увеличиваются когда жидкость течет с области меньшей площади поперечного сечения в область большей площади поперечного сечения. Это увеличение давления не получено, когда Pressure recovery установлен в Off.

`Opening dynamics` — Ли с учетом ответа потока на открытие клапана
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Ли с учетом переходных эффектов 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.

`Initial opening area` — Открытая область в начале симуляции
`1e-10` м^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Начальная площадь поперечного сечения открытия во время динамического открытия. Это значение используется, чтобы вычислить мгновенную площадь открытия на следующем временном шаге.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening dynamics на On.

`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.

Введенный в R2020a

Документация

Pressure Relief 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

Входной параметр

Ps — Установите сигнал давления физический сигнал

Зависимости

Параметры

Set pressure control — Метод работы клапана Constant (значение по умолчанию) | Controlled

Pressure control specification — Перепад давления используется для управления клапаном Pressure differential (значение по умолчанию) | Pressure at port A

Set pressure (gauge) — Пороговое давление0.1 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Set pressure differential — Пороговое давление0 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pressure regulation range — Клапан операционная область значений давления0.1 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Opening parameterization — Метод моделирования постоянного открытия клапана или закрытия Linear (значение по умолчанию) | Tabulated data

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

Зависимости

Leakage area — Область разрыва клапана, когда в положении полностью закрытого отверстия 1e-10 м^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pressure differential vector — Значения дифференциального давления для табличной параметризации[0.2 : 0.2 : 1.2] MPa (значение по умолчанию) | 1 n вектором

Зависимости

Opening area vector — Площади открытия клапана для табличной параметризации [1e-10, 2e-06, 4e-06, 6e-06, 8e-06, 1e-05] м^2 (значение по умолчанию) | 1 n вектором

Зависимости

Cross-sectional area at ports A and B — Область при записи клапана или выходе inf м^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 — Увеличиваются ли с учетом давления в расширениях области Off (значение по умолчанию) | On

Opening dynamics — Ли с учетом ответа потока на открытие клапана Off (значение по умолчанию) | On

Initial opening area — Открытая область в начале симуляции 1e-10 м^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Opening time constant — Постоянная времени открытия клапана0.1 s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Смотрите также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`Ps` — Установите сигнал давления
физический сигнал

`Set pressure control` — Метод работы клапана
`Constant` (значение по умолчанию) | `Controlled`

`Pressure control specification` — Перепад давления используется для управления клапаном
`Pressure differential` (значение по умолчанию) | `Pressure at port A`

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

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

`Pressure regulation range` — Клапан операционная область значений давления
0.1 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Opening parameterization` — Метод моделирования постоянного открытия клапана или закрытия
`Linear` (значение по умолчанию) | `Tabulated data`

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

`Leakage area` — Область разрыва клапана, когда в положении полностью закрытого отверстия
`1e-10` м^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pressure differential vector` — Значения дифференциального давления для табличной параметризации
[0.2 : 0.2 : 1.2] MPa (значение по умолчанию) | 1 n вектором

`Opening area vector` — Площади открытия клапана для табличной параметризации
`[1e-10, 2e-06, 4e-06, 6e-06, 8e-06, 1e-05]` м^2 (значение по умолчанию) | 1 n вектором

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область при записи клапана или выходе
`inf` м^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` — Увеличиваются ли с учетом давления в расширениях области
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Opening dynamics` — Ли с учетом ответа потока на открытие клапана
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Initial opening area` — Открытая область в начале симуляции
`1e-10` м^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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