Клапан сброса давления в изотермической системе
Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Клапаны и диафрагмы/Клапаны регулирования давления
Предохранительный клапан (IL) моделирует предохранительный клапан в изотермической жидкостной сети. Клапан остается закрытым, когда давление меньше заданного значения. При достижении или превышении этого давления клапан открывается. Это заданное давление является либо пороговым перепадом давления над клапаном, между отверстиями A и B, либо между отверстием A и атмосферным давлением. Для контроля давления на основе другого элемента в жидкостной системе см. блок клапана компенсатора давления (IL).
Доступны два варианта управления клапанами:
Если для параметра Set pressure control установлено значение Controlledподключите сигнал давления к порту Ps и определите постоянный диапазон регулирования давления. Реакция клапана срабатывает, когда перепад давления между портами A и B Pcontrol превышает Pset и ниже Pmax. Pmax - сумма Pset и диапазона регулирования давления.
Если для параметра Set pressure control установлено значение Constant, открытие клапана непрерывно регулируется между Pset и Pmax. В параметре «Спецификация регулирования давления» доступны два варианта регулирования давления: Pcontrol может представлять собой перепад давления между портами A и B или перепад давления между портом A и атмосферным давлением. Затем площадь проема моделируется с помощью линейной или табличной параметризации. Когда Tabulated data опция выбрана, Pset и Pmax являются первым и последним параметрами вектора перепада давления соответственно.
Импульс сохраняется через клапан:
Массовый расход через клапан рассчитывается как:
Δpcrit2] 1/4,
где:
Cd - коэффициент разряда.
Avalve - зона мгновенного открытия клапана.
Aport - площадь поперечного сечения в портах A и B.
- средняя плотность текучей среды.
Δp - разность давлений в клапане pA - pB.
Критическая разность давлений Δpcrit - это разность давлений, связанная с критическим числом Рейнольдса, Recrit, точкой перехода режима потока между ламинарным и турбулентным потоком:
2.
Потеря давления описывает снижение давления в клапане из-за уменьшения площади. PRloss рассчитывается как:
) + CdAvalureAport.
Восстановление давления описывает положительное изменение давления в клапане из-за увеличения площади. Если вы не хотите фиксировать это увеличение давления, установите для параметра Восстановление давления значение Off. В этом случае PRloss равен 1.
Площадь проема Avalve определяется параметризацией проема (для Constant только клапаны) и динамика открытия клапана.
Линейная параметризация площади клапана:
+ Алеак,
где нормированное давление, ^, равно
− pset.
В крайних пределах диапазона давления клапана можно поддерживать численную устойчивость при моделировании, регулируя коэффициент сглаживания блока. При ненулевом коэффициенте сглаживания функция сглаживания применяется ко всем вычисленным давлениям клапана, но в первую очередь влияет на моделирование в крайних пределах этих диапазонов.
Если коэффициент сглаживания f равен ненулевому значению, то вместо этого к области клапана прикладывается сглаженное нормализованное давление:
(p ^ − 1) 2 + (f4) 2.
В Tabulated data параметризация, Aleak и Amax являются первым и последним параметрами вектора площади проема соответственно. Сглаженное нормализованное давление также используется, когда коэффициент сглаживания ненулевой с линейной интерполяцией и ближайшей экстраполяцией.
Если моделируется динамика открытия, то в реакцию потока на открытие клапана вводится запаздывание. Авалве становится динамической зоной открытия, Адын; в противном случае Avalve - это установившаяся зона открытия. Мгновенное изменение площади динамического вскрытия вычисляется на основе постоянной времени открывания (Opening time constant),
По умолчанию динамика открытия включена Off.
Установившаяся динамика задается той же параметризацией, что и открытие клапана, и основана на управляющем давлении, управлении. Ненулевой коэффициент сглаживания может обеспечить дополнительную численную стабильность, когда отверстие находится в почти закрытом или почти открытом положении.
Обратный клапан (IL) | Уравновешивающий клапан (IL) | Клапан компенсатора давления (IL) | Компенсированный давлению клапан контроля потока с 3 путями (IL) | Регулирующий клапан с компенсацией давления (IL)
