Диафрагма постоянной или переменной площади в изотермической системе
Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Клапаны и диафрагмы/Диафрагмы
Блок диафрагмы (IL) моделирует поток через локальное ограничение с постоянной или переменной площадью открытия. Для регулируемых отверстий управляющий элемент, соединенный с портом S, устанавливает положение открытия. Открывающая область параметризуется либо линейно, либо с помощью таблицы поиска.
Отверстия, открывающиеся и закрывающиеся в зависимости от смещения центральной катушки, см. в разделе Отверстие катушки (IL).
Можно включить ошибочное поведение, установив для параметра Включить отказы значение On.

Импульс сохраняется через отверстие:
Этот баланс импульса подразумевает, что происходит увеличение скорости при уменьшении площади и уменьшение скорости при сбросе потока в большую площадь. В соответствии с принципом Бернулли это изменение скорости приводит к области более низкого давления в отверстии и более высокого давления в зоне расширения. Результирующее повышение давления, которое называется восстановлением давления, зависит от коэффициента выпуска отверстия и отношения площади отверстия и площади отверстия.
Для постоянных отверстий площадь отверстия Aorifice не изменяется в ходе моделирования.
Constant Параметризация областиОбъемный расход рассчитывается по:
pB) 2 + Δpcrit] 1/4,
где:
Cd - коэффициент разряда.
Aorifice - это мгновенная открытая область отверстия.
Aport - площадь поперечного сечения в портах A и B.
- средняя плотность текучей среды.
PRloss и Δpcrit рассчитываются одинаково для постоянных и переменных диафрагм и определяются в разделах потери давления и критического давления ниже.
Эта аппроксимация для блока и блока локального ограничения (IL) одинакова.
Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure drop ПараметризацияОбъемный расход определяется из табличных значений перепада давлений Δp, которые вы можете предоставить. Если предусмотрены только неотрицательные значения как для векторов объемного расхода, так и для векторов перепада давления, таблица будет экстраполирована, чтобы содержать отрицательные значения. Объемный расход интерполируется из этой расширенной таблицы.
Для переменных отверстий установите для параметра Ориентация проема значение Positive control member displacement opens orifice открывает диафрагму, когда сигнал в S положительный, в то время как Negative control member displacement opens orifice ориентация открывает диафрагму, когда сигнал при S отрицательный. В обоих случаях сигнал является положительным, и отверстие отверстия задается величиной сигнала.
Linear - Area vs. control member position ПараметризацияПлощадь Aorifice отверстия основана на положении управляющего элемента и соотношении площади отверстия и максимального положения управляющего элемента:
)
где:
Smin - положение управляющего элемента, когда отверстие полностью закрыто.
ΔS - перемещение управляющего элемента между закрытым и открытым отверстием.
Amax - максимальная площадь диафрагмы.
Алеак - зона утечки.
start- ориентация «Проем».
Объемный расход определяется уравнением давление-расход:
Δpcrit2] 1/4,
где A - площадь поперечного сечения в портах A и B.
Tabulated data - Area vs. control member position ПараметризацияПри использовании Tabulated data - Area vs. control member position параметризация, площадь Aorifice отверстия интерполируется из табличных значений площади отверстия и положения элемента управления ΔS, которые вы можете предоставить. Как и в случае Linear - Area vs. control member position параметризация, объемный расход определяется уравнением давление-расход:
Δpcrit2] 1/4,
где Aorifice:
Amax, последний элемент вектора площади диафрагмы, если проем больше максимального заданного проема.
Aleak, первый элемент вектора площади диафрагмы, если отверстие диафрагмы меньше минимального отверстия.
Aorifice, если вычисленная площадь находится между пределами вектора площади диафрагмы.
Aopen - это функция положения управляющего элемента, полученного в порту S. Блок запрашивает между точками данных с линейной интерполяцией и использует ближайшую экстраполяцию для точек за границами таблицы.
Tabulated data - Volumetric flow rate vs. control member position and pressure drop Параметризация Tabulated data - Volumetric flow rate vs. control member position and pressure drop Параметризация интерполирует объемный расход непосредственно из предоставленной пользователем таблицы объемного расхода, которая основана на положении управляющего элемента и падении давления над отверстием. Блок запрашивает точки данных с линейной интерполяцией и использует линейную экстраполяцию для точек за границами таблицы.
Эти данные могут включать отрицательные перепады давления и отрицательные значения открытия. Если в набор данных включен отрицательный перепад давления, объемный расход изменится в направлении. Однако расход останется неизменным для отрицательных значений открытия.
Если линейно-параметризованное переменное отверстие находится в близком или близком к закрытому положении, можно сохранить численную устойчивость при моделировании, настроив коэффициент сглаживания блока. Функция сглаживания применяется ко всем вычисленным областям, но в первую очередь влияет на моделирование в крайних точках области клапана.
Нормированная площадь рассчитывается следующим образом:
Алеак).
Коэффициент сглаживания s применяется к нормализованной области:
(A ^ − 1) 2 + (s4) 2.
Сглаженная площадь клапана:
+ Aleak.
Потеря давления описывает снижение давления в клапане из-за уменьшения площади. Термин потери давления, PRloss рассчитывается как:
+ CdAorificeAport.
Восстановление давления описывает положительное изменение давления в клапане из-за увеличения площади. Если вы не хотите фиксировать это увеличение давления, установите для параметра Восстановление давления значение Off. В этом случае PRloss равен 1.
Критическая разность давлений Δpcrit - это разность давлений, связанная с критическим числом Рейнольдса, Recrit, которое является точкой перехода между ламинарным и турбулентным потоком в жидкости:
2.
Если для параметра Тип диафрагмы установлено значение Variable и неисправности включены, открытая область отверстия застревает на заданном значении в ответ на один или оба из этих триггеров:
Время моделирования - сбой происходит в указанное время.
Поведение моделирования - сбой происходит в ответ на внешний триггер. При этом открывается порт T.
В области Открытие (Opening) при сбое параметра доступны три опции отказа:
Closed - Площадь диафрагмы захватывается в области утечки, которая является областью утечки в линейной параметризации, первым элементом вектора площади диафрагмы в параметризации 1D или первой строкой таблицы Объемный расход в параметризации 2D.
Open - Площадь отверстия находится в максимальной площади отверстия, которая является максимальной площадью отверстия в линейной параметризации, последним элементом вектора площади отверстия в параметризации 1D или последней строкой таблицы Объемный расход в параметризации 2D.
Maintain at last value - При срабатывании триггера отверстие захватывается на открытой площадке.
После запуска диафрагма остается в поврежденной области для остальной части моделирования.
В Simulink Diagnostic Viewer с параметром Reporting when fault (Отчеты о возникновении отказа) можно настроить блок для выдачи отчета о неисправности в виде предупреждения или сообщения об ошибке.
Кольцевая утечка (IL) | Локальное ограничение (IL) | Диафрагма золотника (IL) | Регулируемая перекрывающаяся диафрагма (IL)