Гидравлический трубопровод, создаваемый расточкой во вращающемся корпусе
Трубопроводы
Блок вращающейся трубы моделирует гидравлический трубопровод, представленный в виде короткого отверстия, просверленного через вал под некоторым углом к его оси, или в виде короткой трубы, соединяющей привод или подшипники, установленные на валу, с каналом внутри вала. Такие соединения типичны для систем смазки и гидравлических муфт и механизмов. Предполагается, что угловая скорость вала является постоянной или изменяющейся при очень низкой скорости. Блок реализован как структурная модель, показанная на диаграмме ниже:
Блок фиксированного отверстия моделирует потери давления в отверстии. Предполагается, что труба достаточно короткая, чтобы характеризоваться соотношением потока и давления, подобным соотношению между неподвижным отверстием. Модель учитывает ламинарный и турбулентный режимы потока, отслеживая число Рейнольдса (Re) и сравнение его значения с критическим числом Рейнольдса (Recr). Блок источника гидравлического давления представляет собой накачивающее действие, развиваемое вращающейся трубой, которое вычисляется по уравнению:
где
| p | Давление на выходе из трубы |
| ρ | Плотность жидкости |
| ω | Угловая скорость вала |
| rB | Радиус выхода трубы |
Соединения А и В являются консервационными гидравлическими отверстиями, связанными с входом и выходом трубы соответственно. Соединение W - это порт ввода физического сигнала, который обеспечивает значение угловой скорости вала.
Предполагается, что труба короткая, имитируемая неподвижным отверстием.
Предполагается, что поток полностью развит по длине трубы.
Предполагается, что переход между ламинарным и турбулентным режимами является резким и происходит точно при Re=Recr.
Инерция жидкости не учитывается.
Сжимаемость жидкости не учитывается.
Площадь поперечного сечения трубы. Значение по умолчанию: 1e-4 м ^ 2.
Радиус вращения наружного конца трубы. Значение по умолчанию: 0.03 м.
Полуэмпирический параметр для характеристики пропускной способности трубы. Его значение зависит от геометрических свойств трубы и обычно приводится в учебниках или листах технических данных производителя. Значение по умолчанию: 0.6.
Максимальное число Рейнольдса для ламинарного потока. Предполагается, что переход от ламинарного режима к турбулентному происходит, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значение параметра зависит от геометрического профиля трубы. Рекомендации по значению параметра можно найти в учебниках по гидравлике. Значение по умолчанию: 12, что соответствует круглому отверстию из тонкого материала с острыми кромками.
Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:
Плотность жидкости
Кинематическая вязкость жидкости
Для задания свойств жидкости используйте блок «Гидравлическая жидкость» или блок «Пользовательская гидравлическая жидкость».
Пример использования блока «Вращающаяся труба» (Roting Pipe) для моделирования пользовательского гидравлического цилиндра одностороннего действия см. на странице ссылок блока «Центробежная сила во вращающемся цилиндре» (Центробежная сила в вращающемся цилиндре).
Блок имеет следующие порты:
AПорт гидравлической экономии, связанный с входом в трубу.
BПорт гидравлической экономии, связанный с выходом трубы.
WФизический сигнальный порт, обеспечивающий значение угловой скорости.