Pipe (IL)

Передайте сегмент по каналу в изотермической жидкой сети

Библиотека:
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Pipes & Fittings

Описание

Модели блока Pipe (IL) текут в твердом или трубопроводе с гибкими стенами с потерями из-за стенного трения. Эффекты динамической сжимаемости, инерции жидкости и вертикального изменения трубопровода могут быть опционально смоделированы. Можно задать несколько сегментов трубопровода и установить жидкое давление для каждого сегмента. Путем сегментации трубопровода и установки Fluid inertia к On, можно смоделировать события, такие как гидравлический удар в системе.

Передайте характеристики по каналу

Блок трубопровода может быть разделен на сегменты параметром Number of segments. Когда трубопровод состоит из многих сегментов, давление в каждом сегменте вычисляется на основе входного давления и эффекта на массовом расходе жидкости сегмента сжимаемости жидкости и стенной гибкости, если применимо. Объем жидкости в каждом сегменте остается фиксированным. Для трубопровода 2D сегмента давление развивается линейно относительно давления, заданного в портах A и B. Для трубопровода с тремя или больше сегментами можно задать жидкое давление в каждом сегменте в векторной или скалярной форме в параметре Initial liquid pressure. Скалярная форма применит постоянное значение по всем сегментам.

Гибкие стенки

Можно смоделировать гибкие стенки для всех перекрестных частных конфигураций. Когда вы устанавливаете Pipe wall specification на Flexible, блок принимает универсальное расширение вдоль всех направлений и сохраняет заданную перекрестную частную форму. Это не может привести к физическим результатам для некруговых площадей поперечного сечения, подвергающихся высокому давлению относительно атмосферного давления. Две опции доступны для моделирования объемного расширения площади поперечного сечения:

Cross-sectional area vs. pressure, где изменение в объеме моделируется:

$\dot{V} = L (\frac{S_{N} + K_{p s} (p - p_{a t m}) - S}{τ}),$
где:
- L является Pipe length.
- _Имя S является номинальной площадью поперечного сечения по каналу, заданной для каждой формы.
- S является текущей площадью поперечного сечения по каналу.
- p является внутренним давлением трубопровода.
- _patm является атмосферным давлением.
- _PS K является Static pressure-cross sectional area gain.
  Принимая универсальную эластичную деформацию тонкостенного, открытого цилиндрического трубопровода, можно вычислить _PS K как:
  
  $K_{p s} = \frac{Δ D}{Δ p} = \frac{π D_{N}^{3}}{4 t E},$
  где t является толщиной стенок трубопровода, и E является модулем Янга.
- τ является Volumetric expansion time constant.
Hydraulic diameter vs. pressure, где изменение в объеме моделируется:

$\dot{V} = \frac{π}{2} D L (\frac{D_{N} + K_{p d} (p - p_{a t m}) - D}{τ}),$

где:

D _N является номинальным гидравлическим диаметром, заданным для каждой формы.
D является текущим трубопроводом гидравлический диаметр.
_Фунтом K является Static pressure-hydraulic diameter gain. Принимая универсальную эластичную деформацию тонкостенного, открытого цилиндрического трубопровода, можно вычислить _фунт K как:
$K_{p d} = \frac{Δ D}{Δ p} = \frac{D_{N}^{2}}{2 t E} .$

Когда гибкие стенки не моделируются, S _N = S и D _N = D.

Проспект

Номинальный гидравлический диаметр и Pipe diameter, _круг d, являются тем же самым. Площадь поперечного сечения трубопровода: $S_{N} = \frac{π}{4} d_{c i r c l e}^{2} .$

Кольцевой

Номинальный гидравлический диаметр, D _{h, имя}, является различием между Pipe outer diameter и Pipe inner diameter, d _o – d _i. Площадь поперечного сечения трубопровода $S_{N} = \frac{π}{4} (d_{_{o}}^{2} - d_{_{i}}^{2}) .$

Прямоугольный

Номинальный гидравлический диаметр:

$D_{N} = \frac{2 h w}{h + w},$

где:

h является Pipe height.
w является Pipe width.

Площадь поперечного сечения трубопровода $S_{N} = w h .$

Эллиптический

Номинальный гидравлический диаметр:

$D_{N} = 2 a_{m a j} b_{\min} \frac{(64 - 16 {(\frac{a_{m a j} - b_{\min}}{a_{m a j} + b_{\min}})}^{2})}{(a_{m a j} + b_{\min}) (64 - 3 {(\frac{a_{m a j} - b_{\min}}{a_{m a j} + b_{\min}})}^{4})},$

где:

_{Майором} a является Pipe major axis.
_Min b является Pipe minor axis.

Площадь поперечного сечения трубопровода $S_{N} = \frac{π}{4} a_{m a j} b_{\min} .$

Равнобедренный треугольный

Номинальный гидравлический диаметр:

$D_{N} = l_{s i d e} \frac{\sin (θ)}{1 + \sin (\frac{θ}{2})}$

где:

_{Стороной} l является Pipe side length.
θ является Pipe vertex angle.

Площадь поперечного сечения трубопровода $S_{N} = \frac{l_{s i d e}^{2}}{2} \sin (θ) .$

Падение давления на трение

Корреляция Haaland

Аналитические потери моделей корреляции Haaland из-за стенного трения или совокупной эквивалентной длиной, которая составляет сопротивления из-за неоднородностей как добавленная длина прямого трубопровода, которая приводит к эквивалентным потерям, или локальным коэффициентом потерь, который непосредственно применяет коэффициент потерь для неоднородностей трубопровода.

Когда параметр Local resistances specification устанавливается на Aggregate equivalent length и поток в трубопроводе ниже, чем Laminar flow upper Reynolds number limit, падение давления по всем сегментам трубопровода:

$Δ p_{f, A} = \frac{υ λ}{2 D^{2} S} \frac{L + L_{a d d}}{2} {\dot{m}}_{A},$

$Δ p_{f, B} = \frac{υ λ}{2 D^{2} S} \frac{L + L_{a d d}}{2} {\dot{m}}_{B},$

где:

ν является жидкой кинематической вязкостью.
λ является Laminar friction constant for Darcy friction factor, который можно задать, когда Cross-sectional geometry установлен в Custom и в противном случае равно 64.
D является трубопроводом гидравлический диаметр.
L _{добавляет}, Aggregate equivalent length of local resistances.
$\dot{m}$ _A является массовым расходом жидкости в порте A.
$\dot{m}$ _B является массовым расходом жидкости в порте B.

Когда число Рейнольдса больше Turbulent flow lower Reynolds number limit, падение давления в трубопроводе:

$Δ p_{f, A} = \frac{f}{2 ρ_{I} S^{2}} \frac{L + L_{a d d}}{2} {\dot{m}}_{A} | {\dot{m}}_{A} |,$

$Δ p_{f, B} = \frac{f}{2 ρ_{I} S^{2}} \frac{L + L_{a d d}}{2} {\dot{m}}_{B} | {\dot{m}}_{B} |,$

где:

f является коэффициентом трения Дарси. Это аппроксимировано эмпирическим уравнением Haaland и основано на Surface roughness specification, ε, и передайте гидравлический диаметр по каналу:

$f = {- 1.8 \log_{10} [\frac{6.9}{Re} + {(\frac{ε}{3.7 D_{h}})}^{1.11}]}^{- 2},$
Передайте шероховатость по каналу для меди, вывода, меди, пластмассы, стали, сварочного железа, и оцинкованная сталь или железо обеспечиваются как значения стандарта ASHRAE. Можно также предоставить собственный Internal surface absolute roughness Custom установка.
ρ _я - внутренняя плотность жидкости.

Когда параметр Local resistances specification устанавливается на Local loss coefficient и поток в трубопроводе ниже, чем Laminar flow upper Reynolds number limit, падение давления по всем сегментам трубопровода:

$Δ p_{f, A} = \frac{υ λ}{2 D^{2} S} \frac{L}{2} {\dot{m}}_{A} .$

$Δ p_{f, B} = \frac{υ λ}{2 D^{2} S} \frac{L}{2} {\dot{m}}_{B} .$

Когда число Рейнольдса больше Turbulent flow lower Reynolds number limit, падение давления в трубопроводе:

$Δ p_{f, A} = (\frac{f \frac{L}{2}}{D} + C_{l o s s, t o t a l}) \frac{1}{2 ρ_{I} S^{2}} {\dot{m}}_{A} | {\dot{m}}_{A} |,$

$Δ p_{f, B} = (\frac{f \frac{L}{2}}{D} + C_{l o s s, t o t a l}) \frac{1}{2 ρ_{I} S^{2}} {\dot{m}}_{B} | {\dot{m}}_{B} |,$

где _потеря C_{, общее количество} является коэффициентом потерь, который может быть задан в параметре Total local loss coefficient или как один коэффициент или как сумма всех коэффициентов потерь вдоль трубопровода.

Nominal pressure drop по сравнению с номинальным массовым расходом жидкости

Nominal pressure drop по сравнению с Номинальной параметризацией Массового расхода жидкости характеризует потери с коэффициентом потерь для твердых или гибких стенок. Когда жидкость несжимаема, падение давления по целому трубопроводу из-за стенного трения:

$Δ p_{f, A} = K_{p} {\dot{m}}_{A} \sqrt{{\dot{m}}_{A}^{2} + {\dot{m}}_{t h}^{2}},$

где K _p:

$K_{p} = \frac{Δ p_{N}}{{\dot{m}}_{N}^{2}},$

где:

Δp _N является Nominal pressure drop, который может быть задан или как скаляр или как вектор.
${\dot{m}}_{N}$ Nominal mass flow rate, который может быть задан или как скаляр или как вектор.

Когда Nominal pressure drop и параметры Nominal mass flow rate предоставляются как векторы, скалярное значение, K _p определяется из метода наименьших квадратов векторных элементов.

Табличные данные – коэффициент трения дарси по сравнению с числом Рейнольдса

Падение давления из-за вязкого трения может также быть определено из обеспеченных пользователями табличных данных Darcy friction factor vector и параметров Reynolds number vector for turbulent Darcy friction factor. Линейная интерполяция используется между точками данных.

Баланс импульса

Для несжимаемой жидкости массовый поток в трубопровод равняется массе, вытекают из трубопровода:

${\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B} = 0.$

Когда жидкость сжимаема, и стенки трубопровода тверды, различие между массовым потоком в и из трубопровода зависит от изменения плотности жидкости из-за сжимаемости:

${\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B} = {\dot{p}}_{I} \frac{d ρ_{I}}{d p_{I}} V,$

Когда жидкость сжимаема, и стенки трубопровода гибки, различие между массовым потоком в и из трубопровода основано на изменении в плотности жидкости из-за сжимаемости и количества жидкости, накопленной в недавно деформированных областях трубопровода:

${\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B} = {\dot{p}}_{I} \frac{d ρ_{I}}{d p_{I}} V + ρ_{I} \dot{V} .$

Изменения в импульсе между входом трубопровода и выходом включают изменения в давлении, должном передавать по каналу стенное трение, которое моделируется согласно вертикальному изменению трубопровода и Viscous friction parameterization. Для трубопровода, который не моделирует инерцию жидкости, баланс импульса:

$p_{A} - p_{I} = Δ p_{f, A} + ρ_{I} \frac{Δ z}{2} g,$

$p_{B} - p_{I} = Δ p_{f, B} - ρ_{I} \frac{Δ z}{2} g,$

где:

p _A является давлением в порте A.
p _я - объем жидкости внутреннее давление.
p _B является давлением в порте B.
Δp _f является падением давления из-за стенного трения, параметрированного спецификацией Viscous friction losses согласно соответствующему порту.
Δz является вертикальным изменением трубопровода. В случае трубопроводов постоянного вертикального изменения это - параметр Elevation gain from port A to port B; в противном случае это получено как физический сигнал в порте EL.
g является гравитационным ускорением. В случае фиксированного ускорения свободного падения это - параметр Gravitational acceleration; в противном случае это получено как физический сигнал в порте G.

Для трубопровода со смоделированной инерцией жидкости баланс импульса:

$p_{A} - p_{I} = Δ p_{f, A} + p_{I} \frac{Δ z}{2} g + {\ddot{m}}_{A} \frac{L}{2 S},$

$p_{B} - p_{I} = Δ p_{f, B} - p_{I} \frac{Δ z}{2} g + {\ddot{m}}_{B} \frac{L}{2 S},$

где:

$\ddot{m}$ ускорение жидкости в его соответствующем порту.
S является площадью поперечного сечения по каналу.

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Жидкая запись или выходной порт.

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Жидкая запись или выходной порт.

Входные параметры

развернуть все

`EL` — Вертикальное изменение
физический сигнал

Переменное вертикальное изменение от порта A до порта B в виде физического сигнала. Величина вертикального изменения должна быть меньше чем или равна длине трубопровода. Если сигнал падает ниже значения –Pipe length, значение в EL обеспечено в –pipe length. Если сигнал превышает значение Pipe length, значение в EL обеспечено в pipe length.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Elevation gain specification на Variable.

`G` — Гравитационное ускорение
физический сигнал

Переменное гравитационное ускорение в виде физического сигнала.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Gravitational acceleration specification на Variable.

Параметры

развернуть все

Настройка

`Pipe length` — Передайте длину по каналу
`5 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Общая длина трубопровода через все сегменты трубопровода.

`Number of segments` — Количество делений трубопровода
1 (значение по умолчанию) | положительное целое число

Количество делений трубопровода. Каждое деление представляет отдельный сегмент, для которого давление вычисляется, в зависимости от входного давления трубопровода, сжимаемости жидкости и стенной гибкости, если применимо. Объем жидкости в каждом сегменте остается фиксированным.

`Cross-sectional geometry` — Передайте геометрию по каналу
`Circular` (значение по умолчанию) | `Annular` | `Rectangular` | `Elliptical` | `Iscosceles triangular` | `Custom`

Перекрестная частная геометрия трубопровода. Номинальный гидравлический диаметр и номинальная площадь поперечного сечения вычисляются на основе перекрестной частной геометрии.

`Pipe diameter` — Передайте диаметр по каналу
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Диаметр для круговых перекрестных частных трубопроводов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Circular.

`Pipe inner diameter` — Передайте внутренний диаметр по каналу
`0.05 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Внутренний диаметр для кольцевого потока трубопровода или потока между двумя концентрическими трубопроводами.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Annular.

`Pipe outer diameter` — Передайте наружный диаметр по каналу
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Наружный диаметр для кольцевого потока трубопровода или потока между двумя концентрическими трубопроводами.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Annular.

`Pipe width` — Прямоугольная ширина трубопровода
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Ширина прямоугольного трубопровода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Rectangular.

`Pipe height` — Прямоугольная высота трубопровода
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Высота прямоугольного трубопровода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Rectangular.

`Pipe major axis` — Эллипсоидальный трубопровод главная ось
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Главная ось для эллипсоидальных трубопроводов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Elliptical.

`Pipe minor axis` — Эллипсоидальный трубопровод незначительная ось
`0.05 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Незначительная ось для эллипсоидальных трубопроводов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Elliptical.

`Pipe side length` — Треугольная длина стороны трубопровода
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Длина двух равных сторон равнобедренно-треугольных трубопроводов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Isosceles triangular.

`Pipe vertex angle` — Треугольный угол при вершине трубопровода
`30 deg` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Угол при вершине для треугольных трубопроводов. Значение должно быть меньше 180 градусов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Isosceles triangular.

`Hydraulic diameter` — Гидравлический диаметр
`0.1128 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Custom.

`Cross-sectional area` — Площадь поперечного сечения по каналу
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Площадь поперечного сечения по каналу для пользовательской геометрии трубопровода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Cross-sectional geometry на Custom.

`Fluid dynamic compressibility` — Ли к сжимаемости жидкости модели
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

Смоделировать ли какое-либо изменение в плотности жидкости из-за сжимаемости жидкости. Когда Fluid compressibility установлен в On, изменения из-за массового расхода жидкости в блок вычисляются в дополнение к изменениям плотности из-за изменений в давлении. В Изотермической Жидкой Библиотеке все блоки вычисляют плотность в зависимости от давления.

`Fluid inertia` — Ускорение жидкости
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Ли с учетом сопротивления изменениям в скорости потока жидкости из-за жидкой массы.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On.

`Elevation gain specification` — Передайте спецификацию вертикального изменения по каналу
`Constant` (значение по умолчанию) | `Variable`

Остается ли вертикальное изменение трубопровода постоянным или переменным от порта A до B.

`Elevation gain from port A to port B` — Постоянный дифференциал вертикального изменения трубопровода
`0 m` (значение по умолчанию) | скаляр

Дифференциал вертикального изменения для трубопроводов постоянного вертикального изменения. Усиление вертикального изменения должно быть меньше чем или равно Pipe length.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Elevation gain specification на Constant.

`Gravitational acceleration specification` — Ускоряющая спецификация
`Constant` (значение по умолчанию) | `Variable`

Является ли ускорение свободного падения постоянным или переменным.

`Gravitational acceleration` — Гравитационное ускорение
`9.81 m/s^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Гравитационное ускорение для сред с постоянным гравитационным ускорением.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Gravitational acceleration specification на Constant.

Вязкое трение

`Viscous friction parameterization` — Метод вычисления падения давления из-за стенного трения
`Haaland correlation` (значение по умолчанию) | `Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate` | `Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number`

Параметризация падения давления из-за стенного трения. И аналитические и табличные формулировки доступны.

`Local resistances specification` — Метод для определения количества падения давления в корреляции Haaland
`Aggregate equivalent length` (значение по умолчанию) | `Local loss coefficient`

Метод для определения количества падения давления, должного передавать неоднородности по каналу.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Haaland correlation.

`Total local loss coefficient` — Задает коэффициент потерь по трубопроводу
0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь сопоставлен с каждой неоднородностью трубопровода. Можно ввести один коэффициент потерь или сумму всех коэффициентов потерь вдоль трубопровода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Haaland correlation и Local resistance specifications к Local loss coefficient.

`Aggregate equivalent length of local resistances` — Вклад геометрии трубопровода к гидравлическим потерям
`1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Длина трубопровода, который произвел бы эквивалентные гидравлические потери, как будет трубопровод с поворотами, изменениями области или другими неоднородными атрибутами. Эффективная длина трубопровода является суммой Pipe length и Aggregate equivalent length of local resistances.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Haaland correlation и Local resistance specifications к Aggregate equivalent length.

`Surface roughness specification` — Передайте материал по каналу для спецификации шероховатости
`Commercially smooth brass, lead, copper, or plastic pipe: 1.52 um` (значение по умолчанию) | `Steel and wrought iron : 46 um` | `Galvanized iron or steel : 152 um` | `Cast iron : 259 um` | `Custom`

Абсолютная поверхностная шероховатость на основе материала трубопровода. Введенные значения являются стандартными значениями шероховатости ASHRAE. Можно также ввести собственное значение установкой Surface roughness specification к Custom.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Haaland correlation.

`Internal surface absolute roughness` — Передайте стенную шероховатость по каналу
`15e-6 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Haaland correlation и Surface roughness specification к Custom.

`Laminar flow upper Reynolds number limit` — Ламинарное течение верхний порог
2000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на также:

Haaland correlation
Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number

`Turbulent flow lower Reynolds number limit` — Турбулентное течение более низкий порог
4000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на также:

Haaland correlation
Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number

`Nominal mass flow rate` — Массовый расход жидкости для вычисления коэффициента потерь
`[.1, 1] kg/s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина | 1 n вектором

Номинальный массовый расход жидкости, используемый для вычисления коэффициента падения давления для твердых и шлангов в виде скаляра или вектора. Вся номинальная стоимость должна быть больше 0 и иметь то же число элементов как параметр Nominal pressure drop. Когда этот параметр предоставляется как вектор, скалярное значение_{, потеря} K определяется как метод наименьших квадратов векторных элементов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate.

`Nominal pressure drop` — Перепад давления для вычисления коэффициента потерь
`[.001, .01] MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина | 1 n вектором

Nominal pressure drop, используемый для вычисления коэффициента падения давления для твердых и шлангов в виде скаляра или вектора. Вся номинальная стоимость должна быть больше 0 и должна иметь то же число элементов как параметр Nominal mass flow rate. Когда этот параметр предоставляется как вектор, скалярное значение_{, потеря} K определяется как метод наименьших квадратов векторных элементов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate.

`Mass flow rate threshold for flow reversal` — Порог массового расхода жидкости
`1e-6 kg/s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Порог массового расхода жидкости для обратного потока. Область перехода задана приблизительно 0 кг/с между положительными и отрицательными величинами порога массового расхода жидкости. В этой области перехода числовое сглаживание применяется к ответу потока. Пороговое значение должно быть больше 0.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate.

`Reynolds number vector for turbulent Darcy friction factor` — Вектор из чисел Рейнольдса для табличной параметризации
[400, 1000, 1500, 3000, 4000, 6000, 10000, 20000, 40000, 60000, 100000, 100000000] (значение по умолчанию) | 1 n вектором

Вектор из чисел Рейнольдса для табличной параметризации коэффициента трения Дарси. Векторные элементы формируют независимую ось параметром Darcy friction factor vector. Векторные элементы должны быть перечислены в порядке возрастания. Положительное число Рейнольдса соответствует, чтобы течь из порта A к порту B. Отрицательное число Рейнольдса соответствует, чтобы течь из порта B к A. Если вы предоставляете вектору только положительные или только отрицательные элементы, тот же набор данных расширен для потоков в противоположном направлении.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number.

`Darcy friction factor vector` — Вектор из коэффициентов трения для табличной параметризации
[.264, .112, .071, .0417, .0387, .0268, .025, .0232, .0226, .022, .0214, .0214] (значение по умолчанию) | 1 n вектором

Вектор из коэффициентов трения Дарси для табличной параметризации коэффициента трения Дарси. Векторные элементы должны соответствовать непосредственные элементам в параметре Reynolds number vector for turbulent Darcy friction factor, и должны быть уникальными и больше, чем или равными 0.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number.

`Laminar friction constant for Darcy friction factor` — Трение, постоянное для ламинарных течений
64 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Трение, постоянное для ламинарных течений. Коэффициент трения Дарси получает вклад стенного трения в вычислениях падения давления. Если Cross-sectional geometry не установлен в Custom, этот параметр внутренне устанавливается на 64.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Viscous friction parameterization на также:

Haaland correlation
Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number

и Cross-sectional geometry к Custom.

Передайте стенку по каналу

`Pipe wall specification` — Задает стенную гибкость
`Rigid` (значение по умолчанию) | `Flexible`

Задает стенную гибкость. Этот параметр независим от трубопровода перекрестная частная геометрия. Flexible установка сохраняет начальную форму трубопровода и применяет равное расширение площади поперечного сечения. Это не может быть точно для некруговой перекрестной частной геометрии при высокой деформации.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On.

`Volumetric expansion specification` — Корреляция линейного расширения
`Cross-sectional area vs. pressure` (значение по умолчанию) | `Hydraulic diameter vs. pressure`

Корреляция линейного расширения. Настройки коррелируют новую площадь поперечного сечения или гидравлический диаметр к давлению трубопровода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On и Pipe wall specification к Flexible.

`Static pressure-cross sectional area gain` — Коэффициент для зависимой областью деформации трубопровода
`1e-6 m^2/MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент для вычисления деформации трубопровода для Cross-sectional area vs. pressure установка. Усиление умножается на перепад давления между давлением сегмента и атмосферным давлением.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On, Pipe wall specification к Flexible, и Volumetric expansion specification к Cross-sectional area vs. pressure.

`Static pressure-hydraulic diameter gain` — Коэффициент для зависимой диаметром деформации трубопровода
`1e-6 m/MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент для вычисления деформации трубопровода для Hydraulic diameter vs. pressure установка. Усиление умножается на перепад давления между давлением сегмента и атмосферным давлением.

Зависимости

`Volumetric expansion time constant` — Передайте постоянную времени деформации по каналу
`0.01 s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Время, требуемое для стенки достигнуть установившийся после деформации трубопровода. Этот параметр влияет на динамическое изменение в объеме трубопровода.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On и Pipe wall specification к Flexible.

Начальные условия

`Initial liquid pressure` — Начальное давление в трубопроводе или сегменте трубопровода
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина | 1 n вектором

Начальное жидкое давление в виде скаляра или вектора. Векторный n элементы долго задает жидкое давление для каждого из сегментов трубопровода n. Если вектор является двумя элементами долго, давление вдоль трубопровода линейно распределяется между двумя значениями элемента. Если вектор является тремя или больше элементами долго, начальное давление в n th сегмент установлено n th элемент вектора.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On.

`Initial mass flow rate from port A to port B` — Начальный массовый расход жидкости для вычисления инерции
`0 kg/s` (значение по умолчанию) | скаляр

Начальный массовый расход жидкости для трубопроводов с симулированной инерцией жидкости.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On и Fluid inertia к On.

Примеры модели

Эффект гидравлического удара

Эта демонстрация показывает, как библиотекой Isothermal Liquid можно пользоваться к гидравлическому удару модели в длинном трубопроводе. После открытия клапана, чтобы медленно установить спокойное течение в трубопроводе, быстро закрывается клапан. Если Клапан закрывается достаточно быстро, он инициировал эффект гидравлического удара. Разрядник гидравлического удара подавляет скачки давления.

Система приведения в действие переднего загрузчика

Упрощенная версия системы приведения в действие, состоящей из лифта и наклонных цилиндров. Каждым цилиндром управляет открытый центр, 3-позиционный распределительный клапан с 5 путями. Клапаны соединяются последовательно посредством их разгрузки ветви, таким образом, что системный насос разгружен, когда оба рычага команды находятся в нейтральном положении. Если или команда наклона или лифта применяется, разгружающийся путь закрывается.

Введенный в R2020a

Документация

Pipe (IL)

Описание

Передайте характеристики по каналу

Падение давления на трение

Баланс импульса

Порты

Сохранение

A — Жидкий порт изотермическая жидкость

B — Жидкий порт изотермическая жидкость

Входные параметры

EL — Вертикальное изменение физический сигнал

Зависимости

G — Гравитационное ускорение физический сигнал

Зависимости

Параметры

Настройка

Pipe length — Передайте длину по каналу 5 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Number of segments — Количество делений трубопровода1 (значение по умолчанию) | положительное целое число

Cross-sectional geometry — Передайте геометрию по каналу Circular (значение по умолчанию) | Annular | Rectangular | Elliptical | Iscosceles triangular | Custom

Pipe diameter — Передайте диаметр по каналу 0.1 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pipe inner diameter — Передайте внутренний диаметр по каналу 0.05 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pipe outer diameter — Передайте наружный диаметр по каналу 0.1 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pipe width — Прямоугольная ширина трубопровода 0.1 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pipe height — Прямоугольная высота трубопровода 0.1 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pipe major axis — Эллипсоидальный трубопровод главная ось 0.1 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pipe minor axis — Эллипсоидальный трубопровод незначительная ось 0.05 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pipe side length — Треугольная длина стороны трубопровода 0.1 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Pipe vertex angle — Треугольный угол при вершине трубопровода 30 deg (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Hydraulic diameter — Гидравлический диаметр 0.1128 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Cross-sectional area — Площадь поперечного сечения по каналу 0.01 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Fluid dynamic compressibility — Ли к сжимаемости жидкости модели On (значение по умолчанию) | Off

Fluid inertia — Ускорение жидкости Off (значение по умолчанию) | On

Зависимости

Elevation gain specification — Передайте спецификацию вертикального изменения по каналу Constant (значение по умолчанию) | Variable

Elevation gain from port A to port B — Постоянный дифференциал вертикального изменения трубопровода 0 m (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Gravitational acceleration specification — Ускоряющая спецификация Constant (значение по умолчанию) | Variable

Gravitational acceleration — Гравитационное ускорение 9.81 m/s^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Вязкое трение

Local resistances specification — Метод для определения количества падения давления в корреляции Haaland Aggregate equivalent length (значение по умолчанию) | Local loss coefficient

Зависимости

Total local loss coefficient — Задает коэффициент потерь по трубопроводу0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Aggregate equivalent length of local resistances — Вклад геометрии трубопровода к гидравлическим потерям 1 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Зависимости

Internal surface absolute roughness — Передайте стенную шероховатость по каналу 15e-6 m (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Laminar flow upper Reynolds number limit — Ламинарное течение верхний порог2000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Turbulent flow lower Reynolds number limit — Турбулентное течение более низкий порог4000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Nominal mass flow rate — Массовый расход жидкости для вычисления коэффициента потерь [.1, 1] kg/s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина | 1 n вектором

Зависимости

Nominal pressure drop — Перепад давления для вычисления коэффициента потерь [.001, .01] MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина | 1 n вектором

Зависимости

Mass flow rate threshold for flow reversal — Порог массового расхода жидкости 1e-6 kg/s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Зависимости

Darcy friction factor vector — Вектор из коэффициентов трения для табличной параметризации[.264, .112, .071, .0417, .0387, .0268, .025, .0232, .0226, .022, .0214, .0214] (значение по умолчанию) | 1 n вектором

Зависимости

Laminar friction constant for Darcy friction factor — Трение, постоянное для ламинарных течений64 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Передайте стенку по каналу

Pipe wall specification — Задает стенную гибкость Rigid (значение по умолчанию) | Flexible

Зависимости

Volumetric expansion specification — Корреляция линейного расширения Cross-sectional area vs. pressure (значение по умолчанию) | Hydraulic diameter vs. pressure

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`EL` — Вертикальное изменение
физический сигнал

`G` — Гравитационное ускорение
физический сигнал

`Pipe length` — Передайте длину по каналу
`5 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Number of segments` — Количество делений трубопровода
1 (значение по умолчанию) | положительное целое число

`Cross-sectional geometry` — Передайте геометрию по каналу
`Circular` (значение по умолчанию) | `Annular` | `Rectangular` | `Elliptical` | `Iscosceles triangular` | `Custom`

`Pipe diameter` — Передайте диаметр по каналу
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe inner diameter` — Передайте внутренний диаметр по каналу
`0.05 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe outer diameter` — Передайте наружный диаметр по каналу
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe width` — Прямоугольная ширина трубопровода
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe height` — Прямоугольная высота трубопровода
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe major axis` — Эллипсоидальный трубопровод главная ось
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe minor axis` — Эллипсоидальный трубопровод незначительная ось
`0.05 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe side length` — Треугольная длина стороны трубопровода
`0.1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe vertex angle` — Треугольный угол при вершине трубопровода
`30 deg` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Hydraulic diameter` — Гидравлический диаметр
`0.1128 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Cross-sectional area` — Площадь поперечного сечения по каналу
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Fluid dynamic compressibility` — Ли к сжимаемости жидкости модели
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

`Fluid inertia` — Ускорение жидкости
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Elevation gain specification` — Передайте спецификацию вертикального изменения по каналу
`Constant` (значение по умолчанию) | `Variable`

`Elevation gain from port A to port B` — Постоянный дифференциал вертикального изменения трубопровода
`0 m` (значение по умолчанию) | скаляр

`Gravitational acceleration specification` — Ускоряющая спецификация
`Constant` (значение по умолчанию) | `Variable`

`Gravitational acceleration` — Гравитационное ускорение
`9.81 m/s^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Local resistances specification` — Метод для определения количества падения давления в корреляции Haaland
`Aggregate equivalent length` (значение по умолчанию) | `Local loss coefficient`

`Total local loss coefficient` — Задает коэффициент потерь по трубопроводу
0.1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Aggregate equivalent length of local resistances` — Вклад геометрии трубопровода к гидравлическим потерям
`1 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Internal surface absolute roughness` — Передайте стенную шероховатость по каналу
`15e-6 m` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Laminar flow upper Reynolds number limit` — Ламинарное течение верхний порог
2000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Turbulent flow lower Reynolds number limit` — Турбулентное течение более низкий порог
4000 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Nominal mass flow rate` — Массовый расход жидкости для вычисления коэффициента потерь
`[.1, 1] kg/s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина | 1 n вектором

`Nominal pressure drop` — Перепад давления для вычисления коэффициента потерь
`[.001, .01] MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина | 1 n вектором

`Mass flow rate threshold for flow reversal` — Порог массового расхода жидкости
`1e-6 kg/s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Darcy friction factor vector` — Вектор из коэффициентов трения для табличной параметризации
[.264, .112, .071, .0417, .0387, .0268, .025, .0232, .0226, .022, .0214, .0214] (значение по умолчанию) | 1 n вектором

`Laminar friction constant for Darcy friction factor` — Трение, постоянное для ламинарных течений
64 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pipe wall specification` — Задает стенную гибкость
`Rigid` (значение по умолчанию) | `Flexible`

`Volumetric expansion specification` — Корреляция линейного расширения
`Cross-sectional area vs. pressure` (значение по умолчанию) | `Hydraulic diameter vs. pressure`

`Static pressure-cross sectional area gain` — Коэффициент для зависимой областью деформации трубопровода
`1e-6 m^2/MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Static pressure-hydraulic diameter gain` — Коэффициент для зависимой диаметром деформации трубопровода
`1e-6 m/MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Volumetric expansion time constant` — Передайте постоянную времени деформации по каналу
`0.01 s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Initial liquid pressure` — Начальное давление в трубопроводе или сегменте трубопровода
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина | 1 n вектором

`Initial mass flow rate from port A to port B` — Начальный массовый расход жидкости для вычисления инерции
`0 kg/s` (значение по умолчанию) | скаляр