Local Restriction (IL)

Ограничение в площади потока в изотермической жидкой сети

Библиотека:
Simscape / Библиотека Основы / Изотермическая Жидкость / Элементы

Описание

Блок Local Restriction (IL) моделирует перепад давления из-за локализованного сокращения площади потока, такой как клапан или отверстие, в изотермической жидкой сети.

Порты A и B представляют вход ограничения и выход. Входной физический сигнал в порте AR определяет площадь ограничения. В качестве альтернативы можно определить фиксированную площадь ограничения как параметры блоков.

Значок блока изменяется в зависимости от значения параметра Restriction type.

Тип ограничения Блокируйте значок

Тип ограничения	Блокируйте значок
`Variable`
`Fixed`

Variable

Fixed

Ограничение является адиабатой. Это не обменивается теплом со средой.

Ограничение состоит из сокращения, сопровождаемого внезапным расширением в площади потока. Жидкость ускоряется во время сокращения, заставляя давление понизиться. В зоне расширения, если параметр Pressure recovery устанавливается на off, импульс ускоренной жидкости потерян. Если параметр Pressure recovery устанавливается на on, внезапное расширение восстанавливает часть импульса и позволяет давлению повышаться немного после ограничения.

Локальное схематичное ограничение

Уравнения блока описывают массовый расход жидкости в терминах перепада давлений между портами A и B:

$\begin{array}{l} {\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B} = 0 \\ {\dot{m}}_{A} = C_{d} S_{R} \frac{Δ p}{{(Δ p^{2} + Δ p_{c r}^{2})}^{1 / 4}} \sqrt{\frac{2 \bar{ρ}}{P R_{l o s s} (1 - {(\frac{S_{R}}{S})}^{2})}} \\ Δ p = p_{A} - p_{B} \\ Δ p_{c r} = \frac{π}{4} \cdot \frac{\bar{ρ}}{2 S_{R}} {(\frac{{Re}_{c r} ν_{a t m}}{C_{d}})}^{2} \end{array}$

$\bar{ρ} = \frac{ρ_{A} + ρ_{B}}{2}$

где:

Δp является перепадом давления.
p _A и p _B является давлениями в портах A и B, соответственно.
S _R является площадью поперечного сечения в ограничении.
S является площадью поперечного сечения в портах A и B.
Δp _cr является критическим перепадом давления для перехода между режимами ламинарного и турбулентного течения.
Re _cr является критическим числом Рейнольдса.
_{Банкомат} ν является жидкой кинематической вязкостью при атмосферном давлении, которое является глобальным параметром, заданным блоком Isothermal Liquid Properties (IL), соединенным со схемой.
C _d является коэффициентом расхода.
$\bar{ρ}$ средняя жидкая плотность смеси.
ρ _A и ρ _B является жидкими значениями плотности смеси в портах A и B, соответственно. Уравнения использовались для расчета жидкой плотности смеси, зависят от выбранной изотермической жидкой модели. Для получения дальнейшей информации см. Изотермические Жидкие Опции Моделирования.
_Потеря PR является отношением падения давления.

Отношение падения давления, _потеря PR, зависит от значения параметров Pressure recovery:

Если восстановление давления выключено, то
$P R_{loss} = 1.$
Если восстановление давления включено, то
$P R_{loss} = \frac{\sqrt{1 - {(\frac{S_{R}}{S})}^{2} (1 - C_{d}^{2})} - C_{d} \frac{S_{R}}{S}}{\sqrt{1 - {(\frac{S_{R}}{S})}^{2} (1 - C_{d}^{2})} + C_{d} \frac{S_{R}}{S}} .$

Площадь поперечного сечения в ограничении, S _R, зависит от значения параметров Restriction type:

Для переменных ограничений,
$S_{R} = {\begin{array}{l} S_{\min}, & A R \leq S_{\min} \\ S_{\max}, & A R \geq S_{\max} \\ A R, & S_{\min} < A R < S_{\max} \end{array},$
где AR является значением входного физического сигнала, и _min S и S _макс. являются значениями Minimum restriction area и параметров блоков Maximum restriction area, соответственно.
Для фиксированных ограничений S _R является значением параметра Restriction area.

По умолчанию блок принимает, что площадь поперечного сечения в портах ограничения очень больше области ограничения, устанавливая значение параметров Cross-sectional area at ports A and B на inf и весь _R/S S называет в уравнениях к 0, чтобы повысить эффективность расчета. Задайте фактическое значение для параметра Cross-sectional area at ports A and B, если эти две площади поперечного сечения сопоставимы в размере, и их отношение оказывает влияние на расчеты потока.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`AR` — Управляющий сигнал области Restriction, м^2
физический сигнал

Введите физический сигнал, который управляет областью ограничения потока. Сигнал насыщает, когда его значение находится вне минимальных и максимальных пределов области ограничения, заданных параметрами блоков.

Зависимости

Этот порт отображается, только если вы устанавливаете параметр Restriction type на Variable.

Сохранение

развернуть все

`A` — Вставьте или выход
изотермическая жидкость

Изотермический жидкий порт сохранения сопоставлен с входом или выходом локального ограничения. Этот блок не имеет никакой внутренней направленности.

`B` — Вставьте или выход
изотермическая жидкость

Параметры

развернуть все

`Restriction type` — Задайте, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования
`Variable` (значение по умолчанию) | `Fixed`

Выберите, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования:

Variable — Входной физический сигнал в порте AR определяет площадь ограничения, которая может варьироваться в процессе моделирования. Minimum restriction area и параметры Maximum restriction area задают нижние и верхние границы для области ограничения.
Fixed — Площадь ограничения, определенная значением параметров блоков Restriction area, остается постоянной в процессе моделирования. Порт AR скрыт.

`Minimum restriction area` — Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`1e-10 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения. Можно использовать этот параметр, чтобы представлять область утечки. AR входного сигнала насыщает в этом значении, чтобы препятствовать тому, чтобы область ограничения уменьшилась дальше.

Зависимости

Enabled, когда параметр Restriction type устанавливается на Variable.

`Maximum restriction area` — Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`0.005 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения. AR входного сигнала насыщает в этом значении, чтобы препятствовать тому, чтобы область ограничения увеличилась дальше.

Зависимости

Enabled, когда параметр Restriction type устанавливается на Variable.

`Restriction area` — Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении
`1e-3 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении.

Зависимости

Enabled, когда параметр Restriction type устанавливается на Fixed.

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в портах
`inf m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Область, нормальная, чтобы течь путь в портах A и B. Эта область принята, чтобы быть тем же самым для этих двух портов. inf значение принимает, что площадь поперечного сечения в портах очень больше области ограничения, и поэтому все условия _R/S S в уравнениях блока незначительно малы.

`Discharge coefficient` — Отношение фактического массового расхода жидкости к теоретическому массовому расходу жидкости через ограничение
0.64 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент расхода является полуэмпирическим параметром, обычно раньше характеризовал пропускную способность отверстия. Этот параметр задан как отношение фактического массового расхода жидкости через отверстие к идеальному массовому расходу жидкости.

`Critical Reynolds number` — Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами.

`Pressure recovery` — Задайте ли с учетом восстановления давления
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

Задайте ли с учетом восстановления давления при локальном выходе ограничения.

Примеры модели

Hydraulic Actuator with Analog Position Controller

Гидравлический привод с аналоговым контроллером положения

Как библиотекой Foundation можно пользоваться к системам модели, которые охватывают электрические, механические и изотермические жидкие области. В модели гидравлическая система, реализованная в изотермической жидкой области, управляет механическим положением загрузки в ответ на спрос на ссылку напряжения. Если ссылочный спрос является нулем, то гидравлический привод (и загрузка) смещение является нулем, и если ссылка составляет +5 вольт, то смещение составляет 100 мм.

Определенные воздушные эффекты

Эффекты определенного воздуха в пользовательском двойном действующем цилиндре. Во время повторяющегося цикла колеблющегося давления абсолютное давление не добирается ниже абсолютного нуля, когда модуль объемной упругости гомогенной жидко-газовой смеси уменьшается соответственно при низких давлениях.

Расширенные возможности

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

Темы

Введенный в R2020a

Документация

Local Restriction (IL)

Описание

Порты

Входной параметр

`AR` — Управляющий сигнал области Restriction, м^2
физический сигнал

Зависимости

Сохранение

`A` — Вставьте или выход
изотермическая жидкость

`B` — Вставьте или выход
изотермическая жидкость

Параметры

`Restriction type` — Задайте, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования
`Variable` (значение по умолчанию) | `Fixed`

`Minimum restriction area` — Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`1e-10 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Maximum restriction area` — Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`0.005 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Restriction area` — Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении
`1e-3 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в портах
`inf m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Critical Reynolds number` — Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pressure recovery` — Задайте ли с учетом восстановления давления
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

Примеры модели

Гидравлический привод с аналоговым контроллером положения

Определенные воздушные эффекты

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Документация Simscape

Поддержка

Документация

Local Restriction (IL)

Описание

Порты

Входной параметр

AR — Управляющий сигнал области Restriction, м^2 физический сигнал

Зависимости

Сохранение

A — Вставьте или выход изотермическая жидкость

B — Вставьте или выход изотермическая жидкость

Параметры

Restriction type — Задайте, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования Variable (значение по умолчанию) | Fixed

Minimum restriction area — Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения 1e-10 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Maximum restriction area — Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения 0.005 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Restriction area — Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении 1e-3 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Cross-sectional area at ports A and B — Область, нормальная, чтобы течь путь в портах inf m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Critical Reynolds number — Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Pressure recovery — Задайте ли с учетом восстановления давления On (значение по умолчанию) | Off

Примеры модели

Гидравлический привод с аналоговым контроллером положения

Определенные воздушные эффекты

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Документация Simscape

Поддержка

`AR` — Управляющий сигнал области Restriction, м^2
физический сигнал

`A` — Вставьте или выход
изотермическая жидкость

`B` — Вставьте или выход
изотермическая жидкость

`Restriction type` — Задайте, может ли область ограничения измениться в процессе моделирования
`Variable` (значение по умолчанию) | `Fixed`

`Minimum restriction area` — Нижняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`1e-10 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Maximum restriction area` — Верхняя граница для площади поперечного сечения ограничения
`0.005 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Restriction area` — Область, нормальная, чтобы течь путь в ограничении
`1e-3 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Cross-sectional area at ports A and B` — Область, нормальная, чтобы течь путь в портах
`inf m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Critical Reynolds number` — Число Рейнольдса для перехода между ламинарными и турбулентными режимами
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Pressure recovery` — Задайте ли с учетом восстановления давления
`On` (значение по умолчанию) | `Off`

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