Редукционный клапан

Клапан, используемый для снижения давления до заданного значения

Библиотека:
Simscape/Жидкости/Гидравлика (изотермическая )/Клапаны/Клапаны регулирования давления

Описание

Блок редукционного клапана моделирует поток через клапан, который сужается так, чтобы поддерживать заданное манометрическое давление на выходе (порт B). Нормально открытый клапан сжимается, когда давление на выходе, измеренное по отношению к атмосферному давлению, превышает заданное давление клапана. Падение площади открытия является функцией давления на выходе - пропорциональной ему в линейной параметризации (блок по умолчанию) или общей функцией от него в табличной параметризации. Клапан служит своему назначению до тех пор, пока не достигнет предела своего диапазона регулирования давления - точки, в которой клапан полностью закрыт и давление на выходе снова может расти без снижения.

Открытие клапана

На чертежах показаны характеристики открытия клапана. При параметризации клапана по умолчанию площадь открытия (S) линейно падает с давлением на выходе (pB), его значение варьируется от максимума в полностью открытом положении (SMax) до минимума в полностью закрытом положении (SLeak). Падение происходит в диапазоне давления, проходящем от уставки давления клапана (pSet) до максимума, равного сумме диапазона регулирования клапана (pReg) и уставки давления клапана.

Открывающая область в Linear area-opening relationship параметризация

При необязательной параметризации в таблице площадь отверстия является общей функцией давления на выходе, при этом ее значение падает от максимума (SMax) до минимума (SMin), содержащегося в табличных данных. Максимальное открытие происходит при минимальном давлении (pMin), содержащемся в данных, и минимальное открытие при максимальном давлении (pMax). Вычисления основаны на линейной интерполяции (между табличными границами) и экстраполяции ближайшего соседа (за пределами этих границ).

Открывающая область в Tabulated data - Area vs. pressure параметризация

Составная схема

Этот блок представляет собой составной компонент с блоком компенсатора давления, подключенным следующим образом: его порт датчика X соединен с его выходом (порт B), а порт датчика Y соединен с гидравлическим эталоном. Гидравлический эталон по определению находится при атмосферном давлении, как определено для всей гидравлической сети. Для получения подробной информации о расчетах блоков см. блок компенсатора давления (следует отметить, что количества в порту X определяются в порту B, а количества в порту Y определяются в исходных условиях).

Композитная модель клапана сброса давления

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` - Вход клапана
гидравлическая (изотермическая жидкость)

Отверстие, через которое поток может попасть в клапан.

`B` - Выход клапана
гидравлическая (изотермическая жидкость)

Отверстие, через которое поток может выходить из клапана.

Параметры

развернуть все

`Opening area parameterization` - Метод расчета площади открытия клапана
`Linear area-opening relationship` (по умолчанию) | `Tabulated data - Area vs. pressure`

Метод расчета площади открытия клапана. Установка по умолчанию предписывает линейную зависимость между площадью открытия клапана и перепадом давления между его отверстиями сенсора. Альтернативный параметр позволяет задать общее нелинейное отношение в табличной форме.

`Maximum passage area` - Зона открытия клапана в полностью открытом положении
`1e-4 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зона открытия клапана в полностью открытом положении. Клапан полностью открыт, если давление в отверстии B относительно гидравлического эталона при атмосферном давлении меньше значения, указанного в параметре блока установки давления клапана.

Зависимости

Этот параметр активен, если для параметра блока параметризации области проема установлено значение Linear area-pressure relationship.

`Valve pressure setting` - Перепад давления для поддержания в порту B относительно гидравлического эталона
`30e5 Pa` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах давления

Манометрическое давление, которое клапан должен поддерживать в отверстии B. Клапан закрывается пропорционально манометрическому давлению, если оно должно превышать указанное здесь значение. Если перепад давления меньше этого значения, площадь открытия будет такой, которая указана в параметре блока Максимальная площадь прохода.

Зависимости

`Valve regulation range` - Интервал давления, в течение которого клапан предназначен для работы
`1.5e5 Pa` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах давления

Интервал давления, в течение которого клапан предназначен для работы. Этот интервал тянется от наибольшего давления, при котором клапан полностью открыт, до наименьшего давления, при котором клапан полностью закрыт. Только в этом диапазоне клапан может поддерживать заданное давление.

Зависимости

`Discharge coefficient` - Эмпирический коэффициент, определяемый как отношение фактических и идеальных массовых расходов
`0.7` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Отношение фактического расхода через клапан к теоретическому значению, которое он имел бы в идеальном клапане. Этот полуэмпирический параметр измеряет расход через клапан: чем больше его значение, тем больше расход. Этот параметр см. в листе технических данных клапана, если он имеется.

`Leakage area` - Зона открытия клапана в максимально закрытом положении
`1e-10 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зона открытия клапана в полностью закрытом положении, когда сохраняется только внутренняя утечка между его отверстиями. Этот параметр служит главным образом для обеспечения того, чтобы закрытие клапана не приводило к изоляции частей тепловой жидкостной сети. Указанное здесь точное значение менее важно, чем его малое число больше нуля.

Зависимости

`Pressure differential vector` - Вектор перепадов давления для табулирования зон открытия клапана
`[30.15E5 : 15E3 : 31.35E5] Pa` (по умолчанию) | вектор положительных чисел в единицах давления

Вектор манометрических давлений в отверстии B, при котором определяется площадь открытия клапана. Векторные элементы должны монотонно увеличиваться слева направо. Этот порядок важен при задании параметра блока векторов площади проема.

Блок использует эти данные для построения справочной таблицы, по которой по манометрическому давлению в отверстии B определяется площадь открытия клапана. Данные обрабатываются с помощью линейной интерполяции (в пределах табличного диапазона данных) и экстраполяции ближайшего соседа (вне диапазона).

Зависимости

Этот параметр активен, если для параметра блока параметризации области проема установлено значение Tabulated data - Area vs. pressure.

`Opening area vector` - Вектор зон открытия в заданных точках останова перепада давления
`[9E-5 : -1 : 1E-5] m^2` (по умолчанию) | вектор положительных чисел в единицах площади

Вектор открытых областей, соответствующих точкам останова, определенным в параметре блока дифференциального вектора давления. Векторные элементы должны монотонно уменьшаться слева направо (с увеличением давления). Для достижения наилучших результатов избегайте областей сплющенного откоса.

Зависимости

`Laminar transition specification` - Параметр, в терминах которого определяется граница между ламинарным и турбулентным режимами
`Pressure ratio` (по умолчанию) | `Reynolds number`

Параметр, в терминах которого задается граница между ламинарным и турбулентным режимами потока. Коэффициент давления параметризации по умолчанию определяется как манометрическое давление на выходе, деленное на то же самое на входе.

`Laminar flow pressure ratio` - Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами
`0.999` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Отношение давления, при котором предполагается переход потока между ламинарным и турбулентным режимами. Отношение давления определяется как манометрическое давление на выходе, деленное на то же самое на входе. Предполагается, что переход является плавным и центрирован на этом значении.

Зависимости

Этот параметр активен, если для параметра блока спецификации ламинарного перехода установлено значение Reynolds number.

`Critical Reynolds number` - число Рейнольдса на границе между ламинарным и турбулентным режимами потока
`12` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Число Рейнольдса, при котором предполагается переход потока между ламинарным и турбулентным режимами.

Зависимости

`Opening dynamics` - Выбор того, захватывать ли динамику открытия клапана
`Do not include valve opening dynamics` (по умолчанию) | `Include valve opening dynamics`

Выбор того, фиксировать ли динамику открытия клапана. Выбор Include valve opening dynamics вызывает постепенное открытие клапана, чтобы приблизиться к его новой установившейся зоне в течение небольшого промежутка времени. Характеристическое время для таких переходов задается в параметре блока временных констант открытия.

Установка этого параметра в качестве альтернативы Do not include valve opening dynamics эквивалентно заданию значения 0 для постоянной времени открытия. В этом случае предполагается, что площадь вскрытия мгновенно достигает своего нового стационарного значения.

Включить динамику открытия, чтобы точнее зафиксировать поведение реального клапана. Для лучшей производительности моделирования в реальном времени используйте локальный решатель или отключите динамику открытия клапана.

`Opening time constant` - Характерная шкала времени переходов открытия клапана
`0.1 s` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах времени

Измерение времени, затрачиваемого клапаном на переход от его текущей зоны открытия к новому установившемуся значению. Блок использует этот параметр для вычисления скорости, с которой открывается клапан, и из нее мгновенной площади открытия на следующем шаге времени.

Зависимости

Этот параметр активен, если для параметра блока Opening dynamics установлено значение Include valve opening dynamics.

`Initial area` - Зона открытия в начале моделирования
`1e-12 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Площадь по нормали к направлению потока внутри клапана в начале моделирования. Блок использует этот параметр для вычисления начальной скорости, с которой открывается клапан, и из нее мгновенной площади открытия на следующем шаге времени.

Зависимости

Этот параметр активен, если для параметра блока Opening dynamics установлено значение Include valve opening dynamics.

Расширенные возможности

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

См. также

Компенсатор давления | Редукционный клапан 3-Way | Предохранительный клапан

Представлен в R2016a

Документация

Редукционный клапан

Описание

Открытие клапана

Составная схема

Порты

Сохранение

`A` - Вход клапана
гидравлическая (изотермическая жидкость)

`B` - Выход клапана
гидравлическая (изотермическая жидкость)

Параметры

`Opening area parameterization` - Метод расчета площади открытия клапана
`Linear area-opening relationship` (по умолчанию) | `Tabulated data - Area vs. pressure`

`Maximum passage area` - Зона открытия клапана в полностью открытом положении
`1e-4 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зависимости

`Valve pressure setting` - Перепад давления для поддержания в порту B относительно гидравлического эталона
`30e5 Pa` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах давления

Зависимости

`Valve regulation range` - Интервал давления, в течение которого клапан предназначен для работы
`1.5e5 Pa` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах давления

Зависимости

`Leakage area` - Зона открытия клапана в максимально закрытом положении
`1e-10 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зависимости

Зависимости

`Opening area vector` - Вектор зон открытия в заданных точках останова перепада давления
`[9E-5 : -1 : 1E-5] m^2` (по умолчанию) | вектор положительных чисел в единицах площади

Зависимости

`Laminar transition specification` - Параметр, в терминах которого определяется граница между ламинарным и турбулентным режимами
`Pressure ratio` (по умолчанию) | `Reynolds number`

`Laminar flow pressure ratio` - Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами
`0.999` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Зависимости

`Critical Reynolds number` - число Рейнольдса на границе между ламинарным и турбулентным режимами потока
`12` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Зависимости

`Opening dynamics` - Выбор того, захватывать ли динамику открытия клапана
`Do not include valve opening dynamics` (по умолчанию) | `Include valve opening dynamics`

`Opening time constant` - Характерная шкала времени переходов открытия клапана
`0.1 s` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах времени

Зависимости

`Initial area` - Зона открытия в начале моделирования
`1e-12 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зависимости

Расширенные возможности

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

См. также

Документация по жидкостям Simscape

Поддержка

Документация

Редукционный клапан

Описание

Открытие клапана

Составная схема

Порты

Сохранение

A - Вход клапана гидравлическая (изотермическая жидкость)

B - Выход клапана гидравлическая (изотермическая жидкость)

Параметры

Opening area parameterization - Метод расчета площади открытия клапана Linear area-opening relationship (по умолчанию) | Tabulated data - Area vs. pressure

Maximum passage area - Зона открытия клапана в полностью открытом положении 1e-4 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зависимости

Valve pressure setting - Перепад давления для поддержания в порту B относительно гидравлического эталона 30e5 Pa (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах давления

Зависимости

Valve regulation range - Интервал давления, в течение которого клапан предназначен для работы 1.5e5 Pa (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах давления

Зависимости

Discharge coefficient - Эмпирический коэффициент, определяемый как отношение фактических и идеальных массовых расходов 0.7 (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Leakage area - Зона открытия клапана в максимально закрытом положении 1e-10 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зависимости

Pressure differential vector - Вектор перепадов давления для табулирования зон открытия клапана [30.15E5 : 15E3 : 31.35E5] Pa (по умолчанию) | вектор положительных чисел в единицах давления

Зависимости

Opening area vector - Вектор зон открытия в заданных точках останова перепада давления [9E-5 : -1 : 1E-5] m^2 (по умолчанию) | вектор положительных чисел в единицах площади

Зависимости

Laminar transition specification - Параметр, в терминах которого определяется граница между ламинарным и турбулентным режимами Pressure ratio (по умолчанию) | Reynolds number

Laminar flow pressure ratio - Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами 0.999 (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Зависимости

Critical Reynolds number - число Рейнольдса на границе между ламинарным и турбулентным режимами потока 12 (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Зависимости

Opening dynamics - Выбор того, захватывать ли динамику открытия клапана Do not include valve opening dynamics (по умолчанию) | Include valve opening dynamics

Opening time constant - Характерная шкала времени переходов открытия клапана 0.1 s (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах времени

Зависимости

Initial area - Зона открытия в начале моделирования 1e-12 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зависимости

Расширенные возможности

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

См. также

Документация по жидкостям Simscape

Поддержка

`A` - Вход клапана
гидравлическая (изотермическая жидкость)

`B` - Выход клапана
гидравлическая (изотермическая жидкость)

`Opening area parameterization` - Метод расчета площади открытия клапана
`Linear area-opening relationship` (по умолчанию) | `Tabulated data - Area vs. pressure`

`Maximum passage area` - Зона открытия клапана в полностью открытом положении
`1e-4 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

`Valve pressure setting` - Перепад давления для поддержания в порту B относительно гидравлического эталона
`30e5 Pa` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах давления

`Valve regulation range` - Интервал давления, в течение которого клапан предназначен для работы
`1.5e5 Pa` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах давления

`Leakage area` - Зона открытия клапана в максимально закрытом положении
`1e-10 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

`Opening area vector` - Вектор зон открытия в заданных точках останова перепада давления
`[9E-5 : -1 : 1E-5] m^2` (по умолчанию) | вектор положительных чисел в единицах площади

`Laminar transition specification` - Параметр, в терминах которого определяется граница между ламинарным и турбулентным режимами
`Pressure ratio` (по умолчанию) | `Reynolds number`

`Laminar flow pressure ratio` - Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами
`0.999` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

`Critical Reynolds number` - число Рейнольдса на границе между ламинарным и турбулентным режимами потока
`12` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

`Opening dynamics` - Выбор того, захватывать ли динамику открытия клапана
`Do not include valve opening dynamics` (по умолчанию) | `Include valve opening dynamics`

`Opening time constant` - Характерная шкала времени переходов открытия клапана
`0.1 s` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах времени

`Initial area` - Зона открытия в начале моделирования
`1e-12 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

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