Локальное сопротивление (IL)

Сопротивления труб в системе изотермической жидкости

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

Описание

Блок локального сопротивления (IL) моделирует потерю давления из-за определяемых пользователем сопротивлений труб в изотермической жидкостной системе. Можно задать различные коэффициенты потерь для прямых и обратных потоков, проходящих через сегмент трубы. Для изгибов труб можно также использовать блоки библиотеки изотермической жидкости Изотермическая жидкость (Isothermal Liquid Library) Изгиб трубы (IL) (Pipe Bend (IL)) и колено (IL) или, для изменения площади, блок изменения площади (IL).

Коэффициент потерь параметризуется либо постоянным соотношением на основе давления в трубе, либо предоставленными пользователем табличными данными для коэффициентов потерь на основе числа Рейнольдса.

Коэффициент постоянных потерь

Сегменты с коэффициентами потерь, которые остаются постоянными в диапазоне скоростей потока, вычисляются как:

$_{kloss} =_{клосс,} \frac{{BA}_{+ (} {клосс}_{, AB -}}{} клосс, \frac{BA)}{2_{[}} tanh ($ 3ΔpΔpcrit) + 1],

где:

kloss_{, AB} и _kloss, BA - параметры коэффициента потерь прямого потока (от A до B) и коэффициента потерь обратного потока (от B до A) соответственно.
Δp - разность давлений pA - pB.

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

$_{Δpcrit} \frac{\overset{}{=}}{startsafet2kloss,}_{} {\frac{_{crit (}}{_{}}}^{}$ startRecritDh) 2,

где:

kloss_{, crit} является коэффициентом потерь, связанным с критическим давлением, и основан на среднем коэффициенте прямых и обратных потерь.
λ - кинематическая вязкость жидкости.
$\overset{}{λ}$ - средняя плотность текучей среды.
Dh - гидравлический диаметр сегмента, который является эквивалентным диаметром трубы с некруглым поперечным сечением: $_{Dh} \sqrt{\frac{=}{_{}}}$ 4xeonAflow., где _Aflow - площадь потока.

Табличный коэффициент потерь

В качестве альтернативы коэффициент потерь может быть интерполирован из предоставленного пользователем числа Рейнольдса и данных коэффициента потерь. Вектор чисел Рейнольдса может иметь как положительные, так и отрицательные значения, обозначающие соответственно прямой и обратный поток: $_{kloss} = TLU ($ Re).

Массовый расход

Масса сохраняется через клапан:

${\overset{}{}}_{} {\overset{}{}}_{} m˙A+m˙B=0.$

Массовый расход через клапан рассчитывается как:

$\overset{}{}_{} \frac{\sqrt{\overset{}{}}}{\sqrt{_{}}} \frac{}{{^{}_{}^{}}^{m˙=Aflow2ρ¯klossΔp[Δp2+Δpcrit2]1/4}},$

где kloss - коэффициент потери потока, который выбирается между коэффициентом потери прямого потока (от A до B) и коэффициентом потери обратного потока (от B до A) на основе направления потока блока.

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` - Жидкостное отверстие
изотермическая жидкость

Входное или выходное отверстие для жидкости в сегмент трубы. Поток является положительным от порта A к порту B.

`B` - Жидкостное отверстие
изотермическая жидкость

Параметры

развернуть все

`Local loss parmameterization` - Метод расчета коэффициента потерь
`Constant` (по умолчанию) | `Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number`

Метод расчета коэффициента потерь сегмента трубы. Коэффициент потерь параметризуется либо линейной зависимостью между падением давления в сегменте и постоянным коэффициентом потерь, либо интерполяцией предоставленного пользователем коэффициента потерь и данных числа Рейнольдса.

`Forward flow loss coefficient (from A to B)` - Коэффициент потерь для потока от A до B
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Коэффициент потерь, связанный с потерей давления для потоков из порта A в порт B.

`Reverse flow loss coefficient (from B to A)` - Коэффициент потерь для потока из B в A
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Коэффициент потерь, связанный с потерей давления для потоков из порта B в порт A.

`Reynolds number vector` - Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации
`[-500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000]` (по умолчанию) | вектор 1 на n

Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации коэффициента потерь. Векторные элементы должны соответствовать одному к одному элементам в векторном параметре коэффициента потери. Элементы перечислены в порядке возрастания.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Локальная параметризация потерь значение Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number.

`Loss coefficient vector` - Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации
`[.65, .75, .9, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 3.1, 4, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2]` (по умолчанию) | вектор 1 на n

Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации коэффициента потерь. Векторные элементы должны соответствовать одному к одному элементам в параметре числового вектора Рейнольдса. Элементы должны быть больше 0.

Зависимости

`Flow area` - Площадь поперечного сечения сегмента
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

Площадь поперечного сечения сегмента трубы.

`Critical Reynolds number` - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока
`150` (по умолчанию) | положительный скаляр

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока через клапан.

Примеры модели

Система смазки

Упрощенный вариант системы смазки, питаемой центробежным насосом. Система состоит из пяти основных блоков: насосного блока, откачивающего блока, теплообменного манифольда, соплового манифольда и блока управления. И насос, и откачивающая установка построены вокруг центробежного насоса. Откачивающая установка собирает жидкость, выпускаемую соплами, и перекачивает ее обратно в резервуар насосной установки. Блок управления генерирует команды для обхода теплообменника, представленного в виде локального сопротивления, или блока сопел. В реальной системе эти команды генерируются температурными датчиками, установленными в полостях смазки.

См. также

Изменение области (IL) | Локоть (IL) | Изгиб трубы (IL) | Т-образный переход (IL)

Представлен в R2020a

Документация

Локальное сопротивление (IL)

Описание

Коэффициент постоянных потерь

Табличный коэффициент потерь

Массовый расход

Порты

Сохранение

`A` - Жидкостное отверстие
изотермическая жидкость

`B` - Жидкостное отверстие
изотермическая жидкость

Параметры

`Local loss parmameterization` - Метод расчета коэффициента потерь
`Constant` (по умолчанию) | `Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number`

`Forward flow loss coefficient (from A to B)` - Коэффициент потерь для потока от A до B
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Reverse flow loss coefficient (from B to A)` - Коэффициент потерь для потока из B в A
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Reynolds number vector` - Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации
`[-500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000]` (по умолчанию) | вектор 1 на n

Зависимости

`Loss coefficient vector` - Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации
`[.65, .75, .9, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 3.1, 4, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2]` (по умолчанию) | вектор 1 на n

Зависимости

`Flow area` - Площадь поперечного сечения сегмента
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Critical Reynolds number` - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока
`150` (по умолчанию) | положительный скаляр

Примеры модели

Система смазки

См. также

Документация по жидкостям Simscape

Поддержка

Документация

Локальное сопротивление (IL)

Описание

Коэффициент постоянных потерь

Табличный коэффициент потерь

Массовый расход

Порты

Сохранение

A - Жидкостное отверстие изотермическая жидкость

B - Жидкостное отверстие изотермическая жидкость

Параметры

Local loss parmameterization - Метод расчета коэффициента потерь Constant (по умолчанию) | Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number

Forward flow loss coefficient (from A to B) - Коэффициент потерь для потока от A до B 1 (по умолчанию) | положительный скаляр

Reverse flow loss coefficient (from B to A) - Коэффициент потерь для потока из B в A 1 (по умолчанию) | положительный скаляр

Reynolds number vector - Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации [-500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000] (по умолчанию) | вектор 1 на n

Зависимости

Loss coefficient vector - Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации [.65, .75, .9, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 3.1, 4, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2] (по умолчанию) | вектор 1 на n

Зависимости

Flow area - Площадь поперечного сечения сегмента 1e-3 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр

Critical Reynolds number - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока 150 (по умолчанию) | положительный скаляр

Примеры модели

Система смазки

См. также

Документация по жидкостям Simscape

Поддержка

`A` - Жидкостное отверстие
изотермическая жидкость

`B` - Жидкостное отверстие
изотермическая жидкость

`Local loss parmameterization` - Метод расчета коэффициента потерь
`Constant` (по умолчанию) | `Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number`

`Forward flow loss coefficient (from A to B)` - Коэффициент потерь для потока от A до B
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Reverse flow loss coefficient (from B to A)` - Коэффициент потерь для потока из B в A
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Reynolds number vector` - Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации
`[-500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000]` (по умолчанию) | вектор 1 на n

`Loss coefficient vector` - Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации
`[.65, .75, .9, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 3.1, 4, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2]` (по умолчанию) | вектор 1 на n

`Flow area` - Площадь поперечного сечения сегмента
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Critical Reynolds number` - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного потока
`150` (по умолчанию) | положительный скаляр