exponenta event banner

Диафрагма с прорезью переменной площади

Гидравлическое регулируемое отверстие в виде прямоугольной щели

Библиотека

Отверстия

  • Orifice with Variable Area Slot block

Описание

Блок моделирует переменное отверстие, созданное цилиндрической остроконечной катушкой и прямоугольным пазом во втулке. Расход через отверстие пропорционален отверстию отверстия и разности давлений через отверстие. Расход определяется по следующим уравнениям:

q=CD⋅A (h) 2ρΔp (Δp2 + pCr2) 1/4,

Δp = pA pB,

h = x0 + x· или

A (h) = { Aleakif  b⋅h<Aleakb⋅hotherwise

где

qРасход
pПерепад давления
рА, пБМанометрическое давление на клеммах блока
CDКоэффициент расхода
A (h)Мгновенная площадь прохода диафрагмы
bШирина прорези диафрагмы
x0Начальное открытие
xСмещение золотника из исходного положения
hОтверстие диафрагмы
илиИндикатор ориентации диафрагмы. Переменная принимает значение + 1, если смещение катушки в глобальном положительном направлении открывает отверстие, и -1, если положительное движение уменьшает отверстие.
ρПлотность жидкости
ПротекающийЗона утечки закрытого отверстия
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 диафрагмы
    νКинематическая вязкость жидкости
    RecrКритическое число Рейнольдса (значение параметра Критического числа Рейнольдса)

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 или закрывает отверстие в зависимости от значения параметра Ориентация отверстия.

Основные допущения и ограничения

  • Инерция жидкости не учитывается.

Параметры

Ширина диафрагмы

Ширина прямоугольного паза. Значение по умолчанию: 1e-2 м.

Коэффициент расхода

Полуэмпирический параметр для характеристики емкости диафрагмы. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия и обычно приводится в учебниках или листах технических данных производителя. Значение по умолчанию: 0.7.

Начальное открытие

Начальное отверстие диафрагмы. Параметр может быть положительным (подстилаемое отверстие), отрицательным (перекрывающееся отверстие) или равным нулю для конфигурации с нулевым перекрытием. Величина начального отверстия не зависит от ориентации отверстия. Значение по умолчанию: 0.

Ориентация диафрагмы

Вводится параметр, определяющий влияние движения элемента управления диафрагмой на открытие клапана. Параметр может быть установлен в одну из двух опций: Opens in positive direction или Opens in negative direction. Стоимость Opens in positive direction определяет отверстие, управляющий элемент которого открывает клапан при его смещении в глобальном положительном направлении. Этот параметр чрезвычайно полезен для создания многозаходного клапана, при этом все отверстия контролируются одним и тем же золотником. Значение по умолчанию: Opens in positive direction.

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: 12. 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.

 Ограниченные параметры

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

Гидравлическое консервационное отверстие, связанное с входным отверстием диафрагмы.

B

Порт гидравлической экономии, связанный с выпускным отверстием диафрагмы.

S

Физический сигнальный порт для управления смещением катушки.

Расход является положительным, если текучая среда течет из порта A к порту B. Положительный сигнал на физическом сигнальном порте S открывает или закрывает отверстие в зависимости от значения параметра Ориентация отверстия.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2006a