Гидравлическое давление, компенсирующее трехходовой клапан
Клапаны регулирования расхода
Компенсированный Давлению блок Клапана контроля потока С 3 путями представляет компенсированный давлению клапан контроля потока с 3 путями как основанную на технических спецификациях модель. Модель клапана включает переменное отверстие и нормально закрытый клапан регулирования давления, соединенный параллельно с отверстием. Назначение клапана регулирования давления состоит в поддержании заданного перепада давления через отверстие путем отвода некоторого потока из отверстия А в резервуар (отверстие R), если перепад давления превышает заданное значение. Порт C управляет отверстием диафрагмы, как показано на следующем рисунке.
В зависимости от данных, перечисленных в каталогах производителя или листах технических данных для конкретного клапана, можно выбрать одну из следующих опций параметризации модели:
By maximum area and opening - Используйте эту опцию, если в спецификации указана только максимальная площадь диафрагмы и максимальный ход элемента управления.
By area vs. opening table - Используйте эту опцию, если каталог или лист технических данных содержит таблицу площади прохода диафрагмы, основанную на смещении элемента управления. A=A(h).
В первом случае предполагается, что площадь прохода линейно зависит от смещения управляющего элемента, то есть отверстие считается закрытым, если начальное отверстие отверстия установлено равным нулю, а положение управляющего элемента также равно нулю. Максимальное отверстие отверстия имеет место при максимальном смещении. Во втором случае площадь прохода определяется посредством одномерной интерполяции из таблицы. A=A(h).
Представление клапана регулирования давления не учитывает инерцию, трение или гидравлические силы. Клапан имеет соотношение площадь-перепад давлений:
> (pset + preg)
где
| Apc | Площадь прохода клапана регулирования давления |
| p | Перепад давления через отверстие |
| pset | Заданный перепад давления |
| preg | Диапазон регулирования |
| Amax_pc | Максимальная площадь клапана регулирования давления |
| Протекающий | Зона утечки закрытого отверстия для компенсатора давления |
Как для регулируемого отверстия, так и для компенсатора давления предполагается, что небольшая площадь утечки существует даже после полного закрытия отверстия. Физически он представляет возможный зазор в закрытом клапане, но основная цель параметра состоит в поддержании числовой целостности цепи путем предотвращения изоляции части системы после полного закрытия клапана. Изолированная или «зависшая» часть системы может повлиять на вычислительную эффективность и даже вызвать сбой вычислений.
После определения площади блок вычисляет расход как для отверстия, так и для компенсатора давления в соответствии со следующими уравнениями:
1/4
диафрагма
0Aleakfor h < = 0
h = x0 + x
диафрагмы
Recr⋅νCD⋅DH) 2
4Aδ
где
| q | Расход |
| p | Перепад давления |
| pA, pB, pR | Манометрическое давление на клеммах блока |
| CD | Коэффициент расхода |
| A | Мгновенная площадь прохода диафрагмы |
| Amax | Максимальная площадь диафрагмы |
| Протекающий | Зона утечки закрытого отверстия |
| hmax | Максимальное смещение элемента управления |
| x0 | Начальное открытие |
| x | Перемещение органа управления из исходного положения |
| h | Отверстие диафрагмы |
| ρ | Плотность жидкости |
| ν | Кинематическая вязкость жидкости |
| pcr | Минимальное давление для турбулентного потока |
| Recr | Критическое число Рейнольдса |
| DH | Мгновенный гидравлический диаметр диафрагмы |
Соединения A, B и R являются консервационными гидравлическими отверстиями, связанными с входом, выходом и возвратом клапана соответственно. Соединение C представляет собой физический сигнальный порт, через который осуществляется управление отверстием диафрагмы. Положительное направление блока - от порта A к порту B. Положительный сигнал в порту C открывает клапан.
Инерция жидкости и нагрузка компенсатора давления не учитываются.
Выберите один из следующих способов задания отверстия:
By maximum opening and area - Укажите значения для максимальной площади отверстия и максимального отверстия отверстия. Площадь прохода линейно зависит от смещения управляющего элемента, то есть отверстие закрыто в исходном положении управляющего элемента (нулевое смещение), и максимальное отверстие имеет место при максимальном смещении. Это метод по умолчанию.
By orifice area vs. orifice opening table - Предоставить табличные данные по отверстиям и соответствующим участкам отверстий. Площадь прохода определяется одномерным табличным поиском. Можно выбрать два метода интерполяции и два метода экстраполяции.
Площадь полностью открытого отверстия. Значение параметра должно быть больше нуля. Значение по умолчанию: 1e-4 м ^ 2. Этот параметр используется, если параметризация диафрагмы имеет значение By maximum opening and area.
Максимальное смещение элемента управления. Значение параметра должно быть больше нуля. Значение по умолчанию: 0.005 м. Этот параметр используется, если параметризация диафрагмы имеет значение By maximum opening and area.
Вектор входных значений отверстий диафрагмы, определяемый как одномерный массив. Вектор входных значений должен быть строго увеличен. Значения могут быть неравномерно разнесены. Минимальное количество значений зависит от метода интерполяции: необходимо указать как минимум два значения для линейной интерполяции, как минимум три значения для гладкой интерполяции. Значения по умолчанию в мм: [-6, 0, 1, 3, 6, 9, 15]. Этот параметр используется, если параметризация диафрагмы имеет значение By orifice area vs. orifice opening table. Табличные значения отверстий диафрагмы будут использоваться вместе с табличными значениями площади диафрагмы для одномерного поиска в таблице.
Вектор площадей диафрагмы, определяемый как одномерный массив. Вектор должен быть того же размера, что и вектор отверстий диафрагмы. Все значения должны быть положительными. Значения по умолчанию в см ^ 2: [1e-7, 1e-6, 0.08, 0.145, 0.96, 1, 1.001]. Этот параметр используется, если параметризация диафрагмы имеет значение By orifice area vs. orifice opening table.
Этот параметр используется, если параметризация диафрагмы имеет значение By orifice area vs. orifice opening table. Выберите один из следующих методов интерполяции для аппроксимации выходного значения, когда входное значение находится между двумя последовательными точками сетки:
Linear - Выберите этот параметр, чтобы получить наилучшую производительность.
Smooth - выберите эту опцию, чтобы создать непрерывную кривую с непрерывными производными первого порядка.
Дополнительные сведения о алгоритмах интерполяции см. на странице ссылок на блоки таблицы поиска PS (1D).
Этот параметр используется, если параметризация диафрагмы имеет значение By orifice area vs. orifice opening table. Выберите один из следующих методов экстраполяции для определения выходного значения, когда входное значение выходит за пределы диапазона, указанного в списке аргументов:
Linear - выберите эту опцию для создания кривой с непрерывными производными первого порядка в области экстраполяции и на границе с областью интерполяции.
Nearest - выберите эту опцию, чтобы создать экстраполяцию, которая не превышает самую высокую точку в данных или ниже самой низкой точки в данных.
Дополнительные сведения о алгоритмах экстраполяции см. на странице ссылок на блоки таблицы поиска PS (1D).
Начальное отверстие диафрагмы. Параметр может быть положительным (подстилающее отверстие), отрицательным (перекрывающееся отверстие) или 0 для конфигурации с нулевым перекрытием. Значение по умолчанию: 0.
Полуэмпирический коэффициент, используемый при вычислении расхода через отверстие. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия и обычно приводится в учебниках или листах технических данных производителя. Значение по умолчанию: 0.6.
Выберите способ перехода блока между ламинарным и турбулентным режимами:
Pressure ratio - Переход от ламинарного режима к турбулентному является плавным и зависит от значения параметра давления ламинарного потока диафрагмы. 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 диафрагмы.
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 ламинарного перехода диафрагмы установлено значение Pressure ratio.
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 ламинарного перехода диафрагмы установлено значение Reynolds number.
Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом отверстии. 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-9 м ^ 2.
Перепад давления, который должен поддерживаться компенсатором давления на регулируемом отверстии. Значение по умолчанию: 6e5 Па.
Повышение давления выше заданного уровня, необходимого для полного открытия отверстия компенсатора давления. Чем ниже значение диапазона, тем выше чувствительность клапана. Значение по умолчанию: 0.5e5 Па.
Площадь полностью открытого компенсатора давления. Значение параметра должно быть больше нуля. Значение по умолчанию: 1e-4 м ^ 2.
Полуэмпирический коэффициент, используемый при вычислении расхода через компенсатор давления. Значение по умолчанию: 0.6.
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 давления ламинарного потока компенсатора давления. Этот метод обеспечивает лучшую надежность моделирования.
Reynolds number - Предполагается, что переход от ламинарного режима к турбулентному происходит, когда число Рейнольдса достигает значения, заданного критическим параметром числа Рейнольдса компенсатора давления.
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 ламинарного перехода компенсатора давления установлено значение Pressure ratio.
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 ламинарного перехода компенсатора давления установлено значение Reynolds number.
Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом отверстии. Должно быть больше 0. Основное назначение параметра состоит в поддержании числовой целостности цепи путем предотвращения изоляции части системы после полного закрытия клапана. Значение по умолчанию: 1e-9 м ^ 2.
Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:
Плотность жидкости
Кинематическая вязкость жидкости
Для задания свойств жидкости используйте блок «Гидравлическая жидкость» или блок «Пользовательская гидравлическая жидкость».
Блок имеет следующие порты:
AПорт гидравлической экономии, связанный с входом клапана.
BПорт гидравлической экономии, связанный с выходом клапана.
RГидравлический консервационный порт, который соединяется с баком.
CПорт управления физическим сигналом.