Обратный клапан в двухфазной жидкостной сети
Simscape/Fluids/Двухфазная жидкость/Клапаны и диафрагмы/Направленные регулирующие клапаны
Блок обратного клапана (2P) моделирует направленный контрольный клапан в двухфазной жидкостной сети. Клапан поддерживает давление текучей среды путем открытия выше заданного давления и обеспечения потока от отверстия А к отверстию В, но не в обратном направлении. Перепад давления, открывающий клапан, указывается в параметре спецификации давления открытия. Это значение может представлять собой разность давлений между портами A и B или манометрическое давление в порту A.
Свойства жидкости внутри клапана рассчитываются по условиям на входе. Теплообмен между жидкостью и окружающей средой отсутствует, и поэтому фазовое изменение внутри клапана происходит только из-за перепада давления или изменения, распространяющегося из другой части модели.
Ряд параметров блока основан на номинальных рабочих условиях, которые соответствуют номинальным характеристикам клапана, например, спецификации на листе данных изготовителя.
Клапан открывается, когда давление в клапане, управление, превышает давление крекинга, pcrack. Клапан полностью открыт, когда давление регулирования достигает максимального давления клапана, pmax. Доля открытия клапана λ выражается как:
pcrack) + fleak,
где:
fleak - утечка закрытого клапана в виде доли номинального расхода.
pcontrol - контрольное давление, которое зависит от параметра спецификации давления открытия.
При установке для спецификации давления открытия значения Pressure differentialконтрольное давление составляет pA ̶ pB.
При установке для спецификации давления открытия значения Gauge pressure at port Aконтрольное давление представляет собой разность между давлением в порту А и атмосферным давлением.
Давление крекинга и максимальное давление задаются либо как дифференциальное, либо как манометрическое значение, в зависимости от настроек спецификации давления открытия. Если давление регулирования превышает максимальное давление, доля открытия клапана равна 1.
Массовый расход зависит от перепада давления и, следовательно, от открытой площади клапана. Блок вычисляет это как:
0,25,
где:
Δp - перепад давления на клапане, pA ̶ pB.
Δplam - порог перехода давления между ламинарным и турбулентным потоком, который рассчитывается из отношения давления ламинарного потока, Blam:
− Blam).
- номинальный массовый расход при максимальном открытии клапана.
Δpnom - номинальная скорость падения давления при максимальном открытии клапана.
vnom - номинальный удельный объем на входе. Это значение определяется на основе табличных данных о свойствах жидкости на основе параметров номинальной энтальпии на входе и номинального давления на входе.
vin - удельный объем на входе.
Когда текучая среда на входе клапана представляет собой смесь жидкость-пар, блок вычисляет удельный объем как:
xdynvvap,
где:
xdyn - качество пара на входе. Блок применяет запаздывание первого порядка к качеству пара на входе смеси.
vliq - удельный объем жидкости.
vvap - удельный объем пара текучей среды.
Если входная текучая среда представляет собой жидкость или пар, то vin представляет собой соответствующий удельный объем жидкости или пара.
Если качество пара на входе представляет собой смесь жидкость-пар, блок применяет запаздывание по времени первого порядка:
xdynstart,
где:
xdyn - динамическое качество пара.
xin - текущее качество пара на входе.
start- постоянная времени изменения фазы на входе.
Если входная жидкость является переохлажденной жидкостью или перегретым паром, xdyn равен xin.
В клапане сохраняется масса:
где:
- массовый расход в порту A.
- массовый расход в порту B.
В клапане сохраняется энергия:
= 0,
где:
ФА - поток энергии в порту А.
Dwf B - поток энергии в порту B.
Блок не моделирует восстановление давления после клапана.
Теплообмен между клапаном и окружающей средой отсутствует.
Блок не моделирует подавленный поток.
Диафрагма (2P) | Предохранительный клапан (2P) | Редукционный клапан (2P) | Клапан термостатического расширения (2P)