exponenta event banner

Регулирующий клапан с компенсацией давления

Клапан компенсации гидравлического давления

Библиотека

Клапаны регулирования расхода

  • Pressure-Compensated Flow Control Valve block

Описание

Блок регулирующего клапана с компенсацией давления представляет регулирующий клапан с компенсацией давления в качестве модели на основе технических данных. Этот клапан управления потоком состоит из блока клапанов компенсатора давления и блока регулируемой диафрагмы.

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 предполагается, что отверстие закрыто в исходном положении управляющего элемента (нулевое смещение), и максимальное отверстие имеет место при максимальном смещении.

Максимальная площадь клапана в 1,5 раза превышает максимальную площадь отверстия. Это максимальная площадь диафрагмы, если параметризация By maximum area and opening, или конечный элемент табличной области диафрагмы, если параметризация By area vs. opening table.

Во втором случае площадь прохода определяется посредством одномерной интерполяции из таблицы. A=A(h). В обоих случаях 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.

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 в канале C открывает клапан.

Допущения и ограничения

Инерция жидкости не учитывается.

Параметры

Параметризация модели

Выберите один из следующих способов задания отверстия:

  • By maximum area and opening - 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 area vs. 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.

Максимальная площадь диафрагмы

Укажите площадь полностью открытого отверстия. Значение параметра должно быть больше нуля. Максимальная площадь клапана в 1,5 раза больше максимальной площади диафрагмы. Значение по умолчанию: 5e-5 м ^ 2. Этот параметр используется, если параметризация модели имеет значение By maximum area and opening.

Максимальное отверстие диафрагмы

Укажите максимальное смещение элемента управления. Значение параметра должно быть больше нуля. Значение по умолчанию: 5e-4 m. Этот параметр используется, если параметризация модели имеет значение By maximum area and opening.

Табличные отверстия диафрагмы

Укажите вектор входных значений отверстий диафрагмы в виде одномерного массива. 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 метрах): [-2e-3,0,5e-3,15e-3]. Этот параметр используется, если параметризация модели имеет значение By area vs. opening table. Табличные значения отверстий диафрагмы будут использоваться вместе с табличными значениями площади диафрагмы для одномерного поиска в таблице.

Табличная площадь диафрагмы

Укажите вектор областей диафрагмы как одномерный массив. Вектор должен иметь тот же размер, что и вектор отверстий диафрагмы. Все значения должны быть положительными. Максимальная площадь клапана в 1,5 раза превышает последний элемент табличной площади диафрагмы. Значения по умолчанию в м ^ 2: [1e-12,4e-12,1.e-5,1.02e-5]. Этот параметр используется, если параметризация модели имеет значение By area vs. opening table.

Метод интерполяции

Этот параметр используется, если параметризация модели имеет значение By area vs. 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).

Метод экстраполяции

Этот параметр используется, если параметризация модели имеет значение By area vs. 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).

Перепад давления через отверстие

Перепад давления, который должен поддерживаться компенсатором давления поперек элемента. Значение по умолчанию: 6e5 Па.

Диапазон регулирования редукционных клапанов

Повышение давления выше заданного уровня, необходимого для полного закрытия клапана. Должно быть меньше 0,2 перепада давления по значению параметра диафрагмы. Значение по умолчанию: 5e4 Па.

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.

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

Порт гидравлической экономии, связанный с входом клапана.

B

Порт гидравлической экономии, связанный с выходом клапана.

C

Порт управления физическим сигналом.

Расширенные возможности

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

.
Представлен в R2006a