exponenta event banner

Задвижка

Гидравлическая задвижка

Библиотека

Клапаны регулирования расхода

  • Gate Valve block

Описание

Блок Gate Valve моделирует клапан, состоящий из круглого отверстия в корпусе клапана и плоского затвора, который перемещается перпендикулярно оси отверстия. Отверстие в затворе имеет тот же диаметр, что и отверстие в корпусе. По мере перемещения затвора он открывает или закрывает канал клапана (показанный как затененная область на следующей иллюстрации).

Расход через клапан пропорционален открытию клапана и разности давлений на клапане. Расход определяется по следующим уравнениям:

q=CD⋅A (h) 2ρΔp (Δp2 + pCr2) 1/4,

Δp = pA pB,

h = x0 + x

A (h) = { Aleakfor h < = 0  или h > 2D D2⋅ (α2 − sin () 4), α = acos | 1 − hD 'для 0 < h < = 2D

где

qРасход
pПерепад давления
рА, пБМанометрическое давление на клеммах блока
CDКоэффициент расхода
A (h)Мгновенная площадь прохода диафрагмы
x0Начальное открытие
xСмещение затвора из исходного положения
hОткрытие клапана
DДиаметр диафрагмы
ρПлотность жидкости
ПротекающийЗона утечки закрытого клапана
pcrМинимальное 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

    pavgСреднее давление между клеммами блока
    patmАтмосферное давление, 101325 Па
    Двоичный логарифмический метод доступаСоотношение 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:

    pcr = α2 (Recr⋅νCD⋅DH) 2

    DH = 4Aδ

    где

    DHМгновенный гидравлический диаметр клапана
    νКинематическая вязкость жидкости
    RecrКритическое число Рейнольдса (значение параметра Критического числа Рейнольдса)

Соединения A и B являются гидравлическими консервационными портами. Соединение S - это физический сигнальный порт, который управляет смещением затвора. 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 Δp = pA pB,. Положительный сигнал на физическом сигнальном портеS открывает клапан.

Основные допущения и ограничения

  • Инерционные эффекты не учитываются.

Параметры

Диаметр отверстия клапана

Диаметр отверстия клапана. Отверстия в корпусе клапана и в затворе имеют одинаковый диаметр. Значение по умолчанию: 0.01 м.

Начальное открытие

Начальное открытие клапана. Параметр может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Значение по умолчанию: 0.

Коэффициент расхода

Полуэмпирическая характеристика производительности клапана. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия и обычно приводится в учебниках или листах технических данных производителя. Значение по умолчанию: 0.65.

Спецификация ламинарного перехода

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 ламинарного потока

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.

Критическое число Рейнольдса

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.

Зона течи

Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом клапане. Основное назначение параметра состоит в поддержании числовой целостности цепи путем предотвращения изоляции части системы после полного закрытия клапана. Значение параметра должно быть больше 0. Значение по умолчанию: 1e-12 м ^ 2.

Глобальные параметры

Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:

  • Плотность жидкости

  • Кинематическая вязкость жидкости

Для задания свойств жидкости используйте блок «Гидравлическая жидкость» или блок «Пользовательская гидравлическая жидкость».

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Порт гидравлической экономии, связанный с входом клапана.

B

Порт гидравлической экономии, связанный с выходом клапана.

S

Физический сигнальный порт, управляющий смещением затвора. Сигнал, подаваемый на этот порт, рассматривается как поступательное движение в метрах.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2011b