Sudden Area Change (TL)

Внезапное расширение или сокращение в площади потока

Описание

Блок Sudden Area Change (TL) моделирует незначительное падение давления из-за внезапного изменения в площади поперечного сечения потока. Изменение области является сокращением на порте A относительно порта B и расширением от порта B до порта А. Этот компонент является адиабатой. Это не обменивается теплом со своей средой.

Внезапное схематичное изменение области

Перепад давления через внезапное расширение происходит, в основном, из-за турбулентности, смешивающейся в зоне расширения. Через внезапное сокращение это, в основном, должно течь отсоединение во входе зоны сокращения. Рисунок показывает зоны расширения и сокращения внезапного изменения области.

Баланс массы

Уравнение сохранения массы при внезапном изменении сечения

m˙A+m˙B=0,

где:

  • m˙A и m˙B массовые расходы жидкости во внезапное изменение области через порты А и B.

Баланс импульса

Уравнение сохранения импульса во внезапном изменении области

pApB=m˙22ρ(1SB21SA2)+ϕLoss,

где:

  • p A и p B является давлениями в портах А и B.

  • m˙ средний массовый расход жидкости.

  • ρ является средней плотностью жидкости.

  • S A и S B является площадями поперечного сечения потока в портах А и B.

  • Потеря Φ является механической энергетической потерей из-за внезапного изменения области.

Механическая энергетическая потеря

ϕLoss=KLossm˙22ρSB2,

где:

  • Потеря K является коэффициентом потерь.

Если параметр Loss coefficient specification устанавливается на Semi-empirical formulation, коэффициент потерь для внезапного расширения вычисляется как

KLoss=Ke(1SBSA)2,

в то время как для внезапного сокращения это вычисляется как

KLoss=Kc2(1SBSA),

где:

  • K e является поправочным коэффициентом в зоне расширения.

  • K c является поправочным коэффициентом в зоне сокращения.

В зоне перехода между внезапным расширением и внезапным поведением сокращения, коэффициент потерь сглаживается через функцию кубического полинома:

KLoss=Ke(1SBSA)2+λ[Kc2(1SBSA)Ke(1SBSA)2],

где

λ=3m˙¯22m˙¯3,

и

m˙Cr=ReCrπ4SBμ.

Если параметр Loss coefficient specification устанавливается на Tabulated data — Loss coefficient vs. Reynolds number, блок получает коэффициент потерь из табличных данных, обеспеченных как функция числа Рейнольдса.

Энергетический баланс

Уравнение энергосбережения во внезапном изменении области

ϕA+ϕB=0,

где:

  • Φ A и Φ B является энергетическими скоростями потока жидкости во внезапное изменение области через порты А и B.

  • Sudden Area Change (TL) block

Допущения и ограничения

  • Поток несжимаем. Плотность жидкости принята постоянная во внезапном изменении области.

Переменные

Используйте вкладку Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Порты

Сохранение

развернуть все

Жидкая запись или точка выхода к области изменяют раздел.

Жидкая запись или точка выхода к области изменяют раздел.

Параметры

развернуть все

Параметризация для вычисления коэффициента потерь из-за внезапного изменения области. Выберите Semi-empirical formulation автоматически вычислить коэффициент потерь из площадей поперечного сечения в портах A и B. Выберите Tabulated data - Loss coefficient vs. Reynolds number задавать 1D интерполяционную таблицу для коэффициента потерь относительно числа Рейнольдса потока.

Область, нормальная к направлению потока во входе A. Это значение должно быть больше площади поперечного сечения в B.

Область, нормальная к направлению потока в B. Это значение должно быть меньшим, чем площадь поперечного сечения в A.

Среднее расстояние, пересеченное жидкостью между портами A и B. Это значение должно быть больше нуля.

Число Рейнольдса, в который переходы потока между ламинарными и турбулентными режимами во фрагменте сокращения внезапного изменения области. Этот параметр отображается только, когда параметр Loss coefficient specification устанавливается на Semi-empirical formulation.

Масштабный коэффициент для корректировки содействующего значения потерь во фрагменте сокращения внезапного изменения области. Блок умножает содействующий фактор потерь, вычисленный от полуэмпирического выражения этим фактором. Этот параметр отображается только, когда параметр Loss coefficient specification устанавливается на Semi-empirical formulation.

Масштабный коэффициент для корректировки содействующего значения потерь во фрагменте расширения внезапного изменения области. Блок умножает содействующий фактор потерь, вычисленный от полуэмпирического выражения этим фактором. Этот параметр отображается только, когда параметр Loss coefficient specification устанавливается на Semi-empirical formulation.

Вектор из чисел Рейнольдса для табличной параметризации коэффициентов потерь. Вы задаете Contraction loss coefficient vector и параметры Expansion loss coefficient vector в этих числах Рейнольдса.

Этот параметр отображается только, когда параметр Loss coefficient specification устанавливается на Tabulated data — Loss coefficient vs. Reynolds number.

Вектор из коэффициентов потерь для фрагмента сокращения изменения области. Задайте коэффициенты потерь в числах Рейнольдса в параметре Reynolds number vector. Блок использует число Рейнольдса и векторы коэффициентов потерь, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу.

Этот параметр отображается только, когда параметр Loss coefficient specification устанавливается на Tabulated data — Loss coefficient vs. Reynolds number.

Вектор из коэффициентов потерь для фрагмента расширения изменения области. Задайте коэффициенты потерь в числах Рейнольдса в параметре Reynolds number vector. Блок использует число Рейнольдса и векторы коэффициентов потерь, чтобы создать 1D интерполяционную таблицу.

Этот параметр отображается только, когда параметр Loss coefficient specification устанавливается на Tabulated data — Loss coefficient vs. Reynolds number.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Введенный в R2016a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте