Гидравлическое сопротивление в повороте русла трубопровода
Локальные гидравлические сопротивления
Блок Pipe Bend представляет поворот русла трубопровода как локальное гидравлическое сопротивление. Падение давления в повороте состоит
Потеря в прямом трубопроводе
Потеря из-за искривления
Потеря в прямом трубопроводе симулирована с блоком Hydraulic Resistive Tube. Потеря из-за искривления симулирована с блоком Local Resistance, и коэффициент падения давления определяется в соответствии с рекомендациями Crane Co. (см. [1], p. A-29). Режим течения проверяется в базовом блоке Local Resistance путем сравнения числа Рейнольдса с заданным критическим значением числа Рейнольдса.
Падение давления из-за искривления для режима турбулентного течения определяется согласно следующей формуле:
где
q | Скорость потока жидкости |
p | Падение давления |
K | Коэффициент падения давления |
A | Изогните площадь поперечного сечения |
| ρ | Плотность жидкости |
Для ламинарного режима течения жидкости формула для расчета падения давления изменяется, как описано в справочной документации для блока Local Resistance.
Коэффициент падения давления определяется согласно рекомендации, предоставленной в [1]:
где
Kd | Основной коэффициент коэффициента трения |
Kr | Коэффициент коррекции, составляющий искривление поворота |
Kα | Коэффициент коррекции, составляющий угол поворота |
Коэффициент трения определяется согласно следующей таблице.
Примечание
Коэффициент трения для каналов с диаметрами более 525 мм определяются экстраполяцией.
Коэффициент учитывающий кривизну русла потока, определяется согласно следующей таблице.
Относительный радиус кривизны поворота вычисляется как
r = bend radius / pipe diameter
Примечание
Для трубопроводов со значением относительного радиуса кривизны поворота вне области значений 1> r > 24, коэффициенты определяются экстраполяцией.
Коррекция для поворотов non-90o выполняется по эмпирической формуле (см. [2], Рис. 4.6):
где
| α | Изогните угол в градусах (0 ≤ α ≤ 180) |
Связи A и B - гидравлические порты, сопоставленные с входным отверстием и выходным отверстием блока,соответственно.
Положительное направление блока на порте A относительно порта B. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если жидкость течет от А к B, и перепад давления определяется как .
Предупреждение
Формулы, используемые в блоке Pipe Bend, являются очень аппроксимированными, особенно при ламинарных и переходных режимах течения. Для более точных результатов используйте комбинацию блока Local Resistance с заданным таблицей K=f(Re) отношение и блок Hydraulic Resistive Tube.
Инерция жидкости и упругость стенки не учитываются.
Изгиб принят из чистой стальной трубы.
Внутренний диаметр трубопровода. Значением по умолчанию является 0.01 m.
Радиус поворота. Значением по умолчанию является 0.04 m.
Угол поворота. Значение должно быть в области значений между 0 и 180 градусами. Значением по умолчанию является 90 градус.
Размер шероховатости на внутренней поверхности трубопровода. Параметр обычно указывается в табличных данных или каталогах производителя. Значением по умолчанию является 1.5e-5 m, который соответствует цельнотянутой трубе.
Максимальное значение числа Рейнольдса для ламинарного течения. Значение параметра зависит от геометрического профиля отверстия. Можно найти рекомендации для определения значения этого параметра в учебниках по гидравлике. Значением по умолчанию является 350.
Установка динамической сжимаемости. Выберите On сделать плотность жидкости зависящей от давления и температуры. Выберите Off учитывать плотность жидкости как константу. Динамическая сжимаемость влияет на переходный процесс в жидкости в быстропротекающих ситуациях и может замедлить симуляцию.
Абсолютное давление в трубе в начальный момент времени. Значение по умолчанию 0 Па.
Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:
Fluid density
Fluid kinematic viscosity
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сопоставлен с входным отверстием поворота трубы.
BГидравлический порт сопоставлен с выходным отверстием поворота трубы.
[1] Поток жидкостей через клапаны, подборы кривой и трубопровод, клапаны подъемного крана Северная Америка, технический документ № 410M
[2] Джордж Р. Келлер, анализ гидравлической системы, опубликованный редакторами Hydraulics & Pneumatics Magazine, 1970
Elbow | Gradual Area Change | Hydraulic Resistive Tube | Local Resistance | Sudden Area Change | T-junction