exponenta event banner

Локоть (IL)

Поворот трубы в изотермической жидкостной сети

  • Библиотека:
  • Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Трубы и фитинги

  • Elbow (IL) block

Описание

Модели блоков колена (IL) протекают в повороте трубы в изотермической жидкостной сети. Вычисляются потери давления из-за поворотов труб, но эффект вязкого трения опускается.

Доступны две настройки типа колена: Smoothly-curved и Sharp-edged (Miter). Для гладкой трубы с изгибом 90o и смоделированными потерями из-за трения можно также использовать блок изгиб трубы (IL).

Коэффициенты потерь

Для плавно изогнутых сегментов трубы коэффициент потерь рассчитывается следующим образом:

K = 30fTCугол.

Угол, поправочный коэффициент угла, рассчитывается по Келлеру [2] как:

Cangle=0.0148θ−3.9716⋅10−5θ2,

где λ - угол изгиба в градусах. Коэффициент трения, fT, определяется для чистой товарной стали. Значения интерполируются из табличных данных, основанных на внутреннем диаметре колена для фТ, обеспечиваемом краном [1]:

Значения, предоставляемые краном, действительны для диаметров до 600 мм. Коэффициент трения для больших диаметров или для шероховатости стенки за пределами этого диапазона рассчитывается экстраполяцией ближайшего соседа.

Для остроконечных сегментов труб коэффициент потерь К рассчитывается для угла изгиба α, по Крану [1]:

Массовый расход

Масса сохраняется через сегмент трубы:

m˙A+m˙B=0.

Массовый расход через колено рассчитывается как:

m˙=A2ρ¯KΔp[Δp2+Δpcrit2]1/4,

где:

  • A - площадь потока.

  • λ - средняя плотность текучей среды.

  • Δp - разность давлений в сегментах труб, pA - pB.

Критическая разность давлений Δpcrit - это разность давлений, связанная с критическим числом Рейнольдса, Recrit, точкой перехода режима потока между ламинарным и турбулентным потоком:

Δpcrit =ρ¯2K (νRecritD) 2,

где

  • λ - кинематическая вязкость жидкости.

  • D - внутренний диаметр локтя.

Порты

Сохранение

развернуть все

Входное или выходное отверстие для жидкости в сегмент трубы.

Входное или выходное отверстие для жидкости в сегмент трубы.

Параметры

развернуть все

Спецификация изгиба сегмента трубы. Остроконечный, или конический, изгиб вносит резкое изменение в направление потока, например, при соединении труб, и потери потока моделируются отдельным набором эмпирических данных из постепенно поворачивающихся сегментов труб.

Внутренний диаметр сегмента колена трубы.

Угол кривой протянутой трубы.

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока через сегмент трубы.

Ссылки

[1] Кран Ко. Поток жидкостей через клапаны, фитинги и трубные TP-410. Крейн Ко., 1981.

[2] Келлер, Г. Р. Анализ гидравлической системы. Пентон, 1985.

Представлен в R2020a