Check Valve (2P)

Запорный клапан в двухфазной гидросистеме

  • Библиотека:
  • Simscape / Жидкости / Двухфазная Жидкость / Valves & Orifices / Направленные Распределительные клапаны

  • check valve (2P) block icon

Описание

Блок Check Valve (2P) моделирует направленный запорный клапан управления в двухфазной гидросистеме. Клапан поддерживает жидкое давление путем открытия выше заданного давления, и разрешение текут из порта A к порту B, но не в обратном направлении. Перепад давления, который открывает клапан, задан в параметре Opening pressure specification. Это значение может быть или перепадом давлений между портами A и B или абсолютным давлением в порте A.

Свойства жидкости в клапане вычисляются от входных условий. Нет никакого теплообмена между жидкостью и средой, и поэтому фазовый переход в клапане только происходит из-за перепада давления или изменения, распространенного от другой части модели.

Много параметров блоков основаны на номинальных условиях работы, которые соответствуют оцененной эффективности клапана, такой как спецификация в таблице данных производителя.

Направленное управление

Клапан открывается, когда давление при клапане, pcontrol, превышает давления открытия, pcrack. Клапан полностью открыт, когда давление управления достигает давления максимума клапана, pmax. Вводная часть клапана, λ, описывается как:

λ=(1fleak)(pcontrolpcrack)(pmaxpcrack)+fleak,

где:

  • fleak является Closed valve leakage as a fraction of nominal flow.

  • pcontrol является давлением управления, которое зависит от параметра Opening pressure specification.

    Когда вы устанавливаете Opening pressure specification на Pressure differential, давлением управления является pA ̶ pB.

    Когда вы устанавливаете Opening pressure specification на Gauge pressure at port A, давление управления является различием между давлением в порте A и атмосферным давлением.

Давления открытия и максимальное давление заданы или как дифференциальное значение или как значение прибора, в зависимости от установки Opening pressure specification. Если давление управления превышает максимальное давление, часть открытия клапана равняется 1.

Массовый расход жидкости зависит от перепада давления, и поэтому открытой области клапана. Блок вычисляет это как:

m˙A=λm˙nom[vnom2Δpnom]2vinΔp(Δp2+Δplam2)0.25,

где:

  • Δp является перепадом давления по клапану, pA ̶ pB.

  • Δplam является порогом перехода давления между ламинарным и турбулентным течением, которое вычисляется от Laminar flow pressure ratio, Blam:

    Δplam=(pA+pB)2(1Blam).

  • m˙nom Nominal mass flow rate at maximum valve opening.

  • Δpnom является Nominal pressure drop rate at maximum valve opening.

  • vnom является определенным объемом входа номинала. Это значение определяется из табличных данных свойств жидкости на основе параметров Nominal inlet pressure и Nominal inlet specific enthalpy.

  • vin является входом определенный объем.

Жидкая определенная динамика объема

Когда жидкость во входе клапана является смесью жидкого пара, блок вычисляет определенный объем как:

vin=(1xdyn)vliq+xdynvvap,

где:

  • xdyn является входным качеством пара. Блок применяет задержку первого порядка к входному качеству пара смеси.

  • vliq является жидким определенным объемом жидкости.

  • vvap является паром определенный объем жидкости.

Если входная жидкость является жидкостью или паром, vin является соответствующей жидкостью, или испаритесь определенный объем.

Качественная задержка пара

Если входное качество пара является смесью жидкого пара, блок применил задержку первого порядка:

dxdyndt=xinxdynτ,

где:

  • xdyn является динамическим качеством пара.

  • xin является текущим входным качеством пара.

  • τ является Inlet phase change time constant.

Если входная жидкость является подохлажденным жидким или перегретым паром, xdyn равен xin.

Баланс массы

Масса сохраняется при клапане:

m˙A+m˙B=0,

где:

  • m˙A массовый расход жидкости в порте A.

  • m˙B массовый расход жидкости в порте B.

Энергетический баланс

Энергия сохраняется при клапане:

ΦA+ΦB=0,

где:

  • ΦA является энергетическим потоком в порте A.

  • ΦB является энергетическим потоком в порте B.

Допущения и ограничения

  • Блок не моделирует восстановление давления в нисходящем направлении клапана.

  • Нет никакого теплообмена между клапаном и средой.

  • Блок не моделирует дросселируемый поток.

Порты

Сохранение

развернуть все

Жидкий порт записи.

Жидкий выходной порт.

Параметры

развернуть все

Спецификация давления управления:

  • Когда установлено в Pressure differential, клапан открывается, когда pA ̶ pB превышает Cracking pressure differential.

  • Когда установлено в Gauge pressure at port A, клапан открывается, когда pA ̶ patm превышает Cracking pressure (gauge).

Порог давления клапана. Когда давление управления, pA ̶ pB, превышает вводное давление, клапан начинает открываться.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening pressure specification на Pressure differential.

Порог давления клапана. Когда давление управления, pA ̶ patm, превышает вводное давление, клапан начинает открываться.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening pressure specification на Gauge pressure at port A.

Максимальный клапан операционное давление. Клапан начинает открываться в значении давлений открытия и полностью открыт в pmax.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening pressure specification на Pressure differential.

Операционное давление клапана, при котором клапан полностью открыт. Клапан начинает открываться в значении давлений открытия и полностью открыт в pmax.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Opening pressure specification на Gauge pressure at port A.

Массовый расход жидкости через полностью открытый клапан под типичным, проектом или расчетными условиями.

Перепад давления по полностью открытому клапану под типичным, проектом или расчетными условиями.

Метод определения входного состояния жидкости. Определенный объем входа клапана определяется из табличных данных свойств жидкости на основе Nominal inlet pressure и установки параметров Nominal inlet condition specification.

Клапан вставил давление в типичном, проекте или расчетных условиях. Определенный объем входа клапана определяется из табличных данных свойств жидкости на основе Nominal inlet pressure и установки параметров Nominal inlet condition specification.

Вставьте температуру жидкости в номинальных условиях работы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Nominal inlet condition specification на Temperature.

Вставьте качество пара смеси массовой частью в номинальных условиях работы. Значение 0 средние значения, что входная жидкость подохлаждается жидкость. Значение 1 средние значения, что входная жидкость перегрета пар.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Nominal inlet condition specification на Vapor quality.

Вставьте часть объема смеси в номинальных условиях работы. Значение 0 средние значения, что входная жидкость подохлаждается жидкость. Значение 1 средние значения, что входная жидкость перегрета пар.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Nominal inlet condition specification на Vapor void fraction.

Вставьте определенную энтальпию в номинальных условиях работы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Nominal inlet condition specification на Specific enthalpy.

Вставьте определенную внутреннюю энергию в номинальных условиях работы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Nominal inlet condition specification на Specific internal energy.

Область портов A и B клапана.

Дробная скорость потока жидкости через клапан, когда это полностью закрывается. Этот параметр способствует числовой устойчивости путем поддержания непрерывности в гидросистеме.

Непрерывный коэффициент сглаживания, который вводит слой постепенного изменения к ответу потока, когда клапан находится в почти открытых или почти закрытых позициях. Установите этот параметр на ненулевое значение меньше чем один, чтобы увеличить устойчивость вашей симуляции в этих режимах.

Отношение давления выхода клапана на клапан вставило давление в который жидкие переходы между ламинарными и турбулентными режимами. Падение давления соответствует массовому расходу жидкости линейно в ламинарных течениях и квадратично в турбулентных течениях.

Задержка для смесей жидкого пара в вычислении жидкого определенного объема. Этот параметр не влияет на определенный объем, когда входная жидкость является полностью переохлажденной жидкостью или полностью перегретым паром.

Введенный в R2021a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте