Сегмент изгиба трубы в изотермической жидкостной сети
Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Трубы и фитинги
Блок изгиб трубы (IL) моделирует криволинейную трубу в изотермической жидкостной сети. Можно определить характеристики трубы для расчета потерь из-за трения и кривизны трубы, а также дополнительно моделировать сжимаемость жидкости.
Коэффициент потерь давления из-за изменений геометрии содержит поправочный коэффициент угла, угол и коэффициент изгиба, Cbend:
CaneyCbend.
Угол рассчитывается как:
где λ - угол изгиба, в градусах.
Cbend рассчитывается из табличного отношения радиуса изгиба к диаметру трубы для 90 изгибов от крана [1]:
Коэффициент трения, fT, для чистой товарной стали интерполируется из табличных данных на основе диаметра трубы [1]:
Следует отметить, что поправочный коэффициент действителен для отношения радиуса изгиба к диаметру между 1 и 24. За пределами этого диапазона используется экстраполяция ближайшего соседа.
Составы для снижения давления являются одинаковыми для потока в портах А и В.
Когда поток в трубе полностью ламинарный или ниже Re = 2000, потери давления на изгибе составляют:
где:
λ - динамическая вязкость жидкости.
λ - постоянная коэффициента трения Дарси, равная 64 для ламинарного потока.
δ I - внутренняя плотность жидкости.
d - диаметр трубы.
L - сегмент длины изгиба, произведение радиуса изгиба и угла изгиба: rbendstart..
A - площадь поперечного сечения трубы,
- массовый расход в соответствующем порту.
Когда поток полностью турбулентен или превышает Re = 4000, потери давления в трубе составляют:
m˙port'm˙port|2ρIA2,
где fD - коэффициент трения Дарси. Это аппроксимировано эмпирическим уравнением Хааланда и основано на абсолютной шероховатости внутренней поверхности. Дифференциал занимает половину сегмента трубы между портом A и внутренним узлом, а также между внутренним узлом и портом B.
Когда поток несжимаем, потеря давления на изгибе составляет:
Δploss, B.
Когда поток сжимается, потеря давления на изгибе рассчитывается на основе давления внутреннего объема текучей среды, pI:
Δploss, A,
Δploss, B.
Для несжимаемой жидкости массовый расход в трубу равен массовому расходу из трубы:
Когда текучая среда сжимается, разница между массовым потоком в трубу и из трубы зависит от изменения плотности текучей среды вследствие сжимаемости:
где V - произведение площади поперечного сечения трубы и длины изгиба, AL.
[1] Кран Ко. Поток жидкостей через клапаны, фитинги и трубные TP-410. Крейн Ко., 1981.
Изменение области (IL) | Локоть (IL) | Локальное сопротивление (IL) | Частично заполненная труба (IL) | Труба (IL) | Т-образный переход (IL)