Фиксированное гидравлическое отверстие с учетом инерции потока
Отверстия
Блок фиксированного отверстия с инерционной жидкостью моделирует гидравлическое фиксированное отверстие и учитывает инерцию жидкости в дополнение к статическим потерям давления.
Инерция жидкости играет заметную роль в жиклерах с большим отношением длины жиклера к гидравлическому диаметру жиклера (L/DH) и в остроконечных коротких жиклерах, когда скорость изменения расхода (ускорение жидкости) относительно велика.
Диафрагма основана на следующих уравнениях:
1/4
+ pr
αLAdqdt
где
| q | Объемный расход |
| p | Общий перепад давления |
| булавка | Падение инерционного давления |
| PR | Перепад резистивного давления |
| CD | Коэффициент расхода |
| A | Площадь прохода диафрагмы |
| L | Длина диафрагмы |
| ρ | Плотность жидкости |
| pcr | Минимальное давление для турбулентного потока |
Минимальное давление для турбулентного потока, pcr, рассчитывают в соответствии со способом спецификации ламинарного перехода:
По соотношению давлений - Переход от ламинарного к турбулентному режиму определяется следующими уравнениями:
pcr = (pavg + patm) (1 - Blam)
pavg = (pA + pB )/2
где
| pavg | Среднее давление между клеммами блока |
| patm | Атмосферное давление, 101325 Па |
| Двоичный логарифмический метод доступа | Соотношение давлений при переходе между ламинарным и турбулентным режимами (значение параметра отношения давлений ламинарного потока) |
По числу Рейнольдса - Переход от ламинарного к турбулентному режиму определяется следующими уравнениями:
Recr⋅νCD⋅DH) 2
4Aδ
где
| DH | Гидравлический диаметр диафрагмы |
| ν | Кинематическая вязкость жидкости |
| Recr | Критическое число Рейнольдса (значение параметра Критического числа Рейнольдса) |
Соединения А и В являются консервационными гидравлическими отверстиями, связанными с входным и выходным отверстиями, соответственно. Положительное направление блока - от порта A к порту B. Это означает, что расход является положительным, если он течет от A к B, и перепад давления определяется как pB,.
Площадь поперечного сечения отверстия. Значение по умолчанию: 1e-4 м ^ 2.
Общая длина отверстия. Обычно увеличивают геометрическую длину отверстия до 2· 0,8· DH (где DH - гидравлический диаметр отверстия), чтобы учесть добавленные объемы жидкости на обеих сторонах отверстия. Значение по умолчанию: 0.01 м.
Полуэмпирический параметр для характеристики емкости диафрагмы. Коэффициент влияет на падение резистивного давления в отверстии. Значение по умолчанию: 0.6.
Выберите способ перехода блока между ламинарным и турбулентным режимами:
Pressure ratio - Переход от ламинарного режима к турбулентному является плавным и зависит от значения параметра отношения давлений ламинарного потока. Этот метод обеспечивает лучшую надежность моделирования.
Reynolds number - Предполагается, что переход от ламинарного режима к турбулентному происходит, когда число Рейнольдса достигает значения, заданного параметром критического числа Рейнольдса.
Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами. Значение по умолчанию: 0.999. Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра спецификации Laminar transition установлено значение Pressure ratio.
Максимальное число Рейнольдса для ламинарного потока. Значение параметра зависит от геометрического профиля отверстия. Рекомендации по значению параметра можно найти в учебниках по гидравлике. Значение по умолчанию: 10. Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра спецификации Laminar transition установлено значение Reynolds number.
Расход через диафрагму в начале моделирования. Этот параметр определяет начальное условие для использования при вычислении состояния блока в начале прогона моделирования. Дополнительные сведения см. в разделе Расчет начальных условий. Значение по умолчанию: 0.
Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:
Плотность жидкости
Кинематическая вязкость жидкости
Для задания свойств жидкости используйте блок «Гидравлическая жидкость» или блок «Пользовательская гидравлическая жидкость».
Блок имеет следующие порты:
AГидравлическое консервационное отверстие, связанное с входным отверстием диафрагмы.
BПорт гидравлической экономии, связанный с выпускным отверстием диафрагмы.