Отверстие постоянной или переменной площади в двухфазной жидкостной сети
Simscape/Fluids/Двухфазная жидкость/Клапаны и диафрагмы
Блок диафрагмы (2P) моделирует потерю давления из-за постоянной или переменной площади диафрагмы в двухфазной жидкостной сети. Диафрагма может быть постоянной или переменной. Если для параметра Тип диафрагмы установлено значение Variableфизический сигнал в порту S задает положение управляющего элемента, который открывает и закрывает отверстие.
Свойства жидкости внутри клапана рассчитываются по условиям на входе. Теплообмен между текучей средой и окружающей средой отсутствует, и поэтому изменение фазы внутри отверстия происходит только из-за падения давления или распространенного изменения фазы из другой части модели.
Ряд параметров блока основан на номинальных рабочих условиях, которые соответствуют номинальным характеристикам диафрагмы, например, спецификации на листе данных производителя.
Если для параметра Тип диафрагмы задано значение Constant, отверстие имеет постоянную площадь. Массовый расход через отверстие составляет:
0,25,
где:
Δp - перепад давления на диафрагме, pA ̶ pB.
Δplam - порог перехода давления между ламинарным и турбулентным потоком, который рассчитывается из отношения давления ламинарного потока, Blam:
− Blam).
- номинальный массовый расход.
Δpnom - номинальная скорость падения давления.
vnom - номинальный удельный объем на входе. Это значение определяется на основе табличных данных о свойствах жидкости на основе параметра спецификации номинального условия на входе.
vin - удельный объем на входе.
Если для параметра Тип диафрагмы задано значение Variableблок сконфигурирован для переменного отверстия, которое устанавливается положением управляющего элемента в S. Блок вычисляет массовый расход через отверстие переменной площади как:
0,25,
где λ - доля отверстия отверстия.
Отверстие отверстия, выраженное как доля общей открытой площади отверстия, определяется по входному сигналу в точке S, перемещению элемента управления между параметром ΔS закрытого и открытого отверстия и величине утечки, которая улучшает числовую стабильность при закрытом отверстии:
ΔS + фляга,
где:
start- ориентация «Проем». Это значение равно +1 когда параметр имеет значение Positive control member displacement opens orifice и -1 когда параметр имеет значение Negative control member displacement opens orifice.
fleak - утечка из закрытого отверстия в виде доли номинального потока.
Smin - положение управляющего элемента на закрытом отверстии.
Когда текучая среда на входе в отверстие 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 отверстии сохраняется масса:
где:
- массовый расход в порту A.
- массовый расход в порту B.
В диафрагме 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.
Обратный клапан (2P) | Предохранительный клапан (2P) | Редукционный клапан (2P) | Клапан термостатического расширения (2P)