Клапан регулирования температуры (G)

Клапан с входным термостатом для регулирования расхода

Библиотека:
Simscape/Жидкости/Газ/Клапаны и диафрагмы/Клапаны регулирования расхода

Описание

Блок клапана регулирования температуры (G) моделирует диафрагму с термостатом в качестве механизма регулирования потока. Термостат содержит датчик температуры и механизм открытия черного ящика - тот, геометрия и механика которого меньше его эффектов. Датчик находится на входе, и он реагирует с небольшой задержкой, захваченной запаздыванием первого порядка, на изменения температуры.

Когда датчик считывает температуру, превышающую заданное значение активации, механизм открытия приводится в действие. Клапан начинает открываться или закрываться, в зависимости от выбранного режима работы - первый случай, соответствующий нормально закрытому клапану, а второй - нормально открытому клапану. Изменение площади открытия продолжается до предела температурного диапазона клапана, за пределами которого площадь открытия является постоянной. В пределах температурного диапазона площадь отверстия является линейной функцией температуры.

Поток может быть ламинарным или турбулентным, и он может достигать (до) звуковых скоростей. Это происходит в контракте вены, точке, непосредственно за горлом клапана, где поток является и самым узким, и самым быстрым. Затем поток дросселируется и его скорость насыщается, при этом падение давления ниже по потоку уже не достаточно для увеличения его скорости. Дросселирование происходит, когда коэффициент противодавления достигает критического значения, характерного для клапана. Сверхзвуковой поток не захватывается блоком.

Контрольная температура

Показания температуры на входе служат управляющим сигналом для клапана. Чем больше его повышение по сравнению с температурой активации, тем больше площадь открытия расходится с ее нормальным состоянием - максимально закрытым в настройках работы клапана по умолчанию Opens above activation temperature, полностью открыт в альтернативном параметре.

Разница между показаниями температуры датчика и температуры активации называется здесь перепадом температуры. Для использования в расчетах блоков эта переменная нормализуется по диапазону регулирования температуры клапана (в котором площадь открытия является переменной). Его значение вычисляется в этой (нормализованной) форме с помощью выражения:

$\overset{}{T}^\frac{_{=}_{TS}}{-}$ TAΔT,

где T - температура. Верхнее ^ символ обозначает его нормализованное значение, в то время как индексы S и A указать показания входного датчика и значение активации (константа, полученная из одноименного параметра блока). Разница ΔT - это регулирование температуры клапана (она тоже получена из одноименного параметра блока).

Динамика датчиков

Чтобы эмулировать датчик реальной температуры, который может регистрировать сдвиг температуры только постепенно, блок добавляет временной лаг первого порядка к показанию температуры, TS. Отставание дает датчику переходную реакцию на изменения температуры. Этот ответ фиксируется в выражении:

$\frac{}{}_{ddtТС} \frac{=_{} {TIn}_{}}{-}$ TS,

где λ - время, необходимое датчику для регистрации ступенчатого изменения температуры. Его значение получается из параметра блока постоянной времени датчика. Чем он меньше, тем быстрее реагирует датчик. Нижний индекс In обозначает фактическую температуру на входе на этапе текущего времени моделирования.

Числовое сглаживание

Нормализованное превышение температуры охватывает три области давления. Ниже температуры активации его значение равно постоянному нулю. Выше максимальной температуры - суммы температуры активации и диапазона регулирования температуры - она равна1. В промежутке он изменяется, как линейная функция показаний датчика температуры, TS.

Переходы между областями резкие, а их наклоны прерывистые. Это создает проблему для решателей с переменным шагом (сортировка, обычно используемая в моделях Simscape). Чтобы точно зафиксировать разрывы, называемые в некоторых контекстах событиями пересечения нуля, решатель должен сократить свой временной шаг, ненадолго приостановившись во время пересечения, чтобы повторно вычислить свою матрицу якобиана (представление зависимостей между переменными состояния модели и их производными времени).

Эта стратегия решателя эффективна и надежна при наличии разрывов. Это делает решатель менее склонным к ошибкам сходимости - но оно может значительно увеличить время, необходимое для завершения прогона моделирования, возможно, чрезмерно для практического использования в моделировании в реальном времени. Альтернативный подход, используемый здесь, заключается в полном устранении разрывов.

Превышение нормализованной температуры с резкими переходами

Чтобы удалить разрывы уклона, блок сглаживает их на небольшой части кривой проема. Сглаживание, которое добавляет небольшое искажение при каждом переходе, гарантирует, что клапан перемещается в свои предельные положения, а не защелкивается (резко) в них. Сглаживание является необязательным: его можно отключить, установив его шкалу времени равной нулю. Форма и масштаб сглаживания при применении частично определяются кубическими многочленами:

$_{λ L} = {\overset{}{}}_{3T}^{} L2 {\overset{}{}}_{}^{−}$ 2T L3

$_{λ R} = {\overset{}{}}_{3T _}^{} R2 {\overset{}{}}_{}^{−}$ 2T _ R3,

где

${\overset{}{T}}_{=} \frac{\overset{}{}}{^{T}}$ ^ ΔT *

${\overset{}{T}}_{=} \frac{\overset{}{} T^^{-}}{(1^{}} -$ ΔT *) ΔT *.

В уравнениях:

ƛL - сглаживающее выражение для перехода из максимально закрытого положения.
ƛR - сглаживающее выражение для перехода из полностью открытого положения.
Δp * - (безразмерная) характерная ширина области сглаживания температуры :

${ΔT}^{} *^{=} \frac{}{f}$ * 12,
где f * - коэффициент сглаживания, равный 0 и 1 и получен из параметра блока с тем же именем.
Если коэффициент сглаживания равен 0нормализованное превышение температуры остается в своей первоначальной форме - никакого сглаживания не применяется - и его переходы остаются резкими. Когда это будет1сглаживание охватывает весь диапазон регулирования температуры (при этом нормализованное превышение температуры принимает форму S-образной кривой).
При промежуточных значениях сглаживание ограничивается долей этого диапазона. Значение 0.5например, сглаживает переходы на протяжении четверти диапазона регулирования температуры с каждой стороны (для общей гладкой области, составляющей половину диапазона регулирования).

Сглаживание добавляет две новые области к нормализованному перепаду температуры - одну для плавного перехода слева, другую для той, что справа, давая в общей сложности пять областей. Они выражены в кусочной функции:

${\overset{}{}}^{} \begin{array}{l} \overset{}{} \\ \overset{}{}_{} & \overset{}{}^{} \\ \overset{}{} & \overset{}{}^{} \\ \overset{T^*={0,T^\leq0T^λL,T^<ΔT*T^,T^\leq1-ΔT*T^}{} (1_{−} {λ R}_{)} & \overset{}{} \\ \overset{}{} \end{array}$ +λR,T^<11T^≥1,

где звездочка обозначает сглаженную переменную (нормализованное превышение температуры). На рисунке показано влияние сглаживания на резкость переходов.

Звуковая проводимость

При изменении площади отверстия во время моделирования также изменяется массовый расход через клапан. Однако взаимосвязь между этими двумя переменными является косвенной. Массовый расход определяется в терминах акустической проводимости клапана, и именно эту величину действительно определяет площадь открытия.

Звуковая проводимость, если вы с ней незнакомы, описывает легкость, с которой газ будет течь при его подавлении - когда его скорость находится на теоретическом максимуме (локальной скорости звука). Его измерение и расчет подробно описаны в стандарте ISO 6358 (на котором основан этот блок).

В листах технических данных клапана обычно указывается только одно значение: значение, принятое в установившемся состоянии в полностью открытом положении. Это то же самое, что указано в диалоговом окне блока (если параметризация клапана установлена Sonic conductance). Для значений в диапазоне открытия клапана этот максимум масштабируется (нормированной) областью открытия клапана:

$C (S) \frac{}{=_{}}_{}$ SSMaxCMax,

где C - звуковая проводимость и нижний индекс Max обозначает указанное значение (производителя). Звуковая проводимость изменяется линейно между CMax в полностью открытом положении и $_{SLeak} {startSMax}_{}_{×}$ CMax в максимально закрытом положении - величина, близкая к нулю и обусловленная только внутренней утечкой между портами.

Другие параметры

Поскольку звуковая проводимость может оказаться недоступной (или наиболее удобной для модели), блок обеспечивает несколько эквивалентных параметризаций. Используйте выпадающий список Параметризация клапана (Valve parameterization), чтобы выбрать наилучшие параметры для имеющихся данных. Параметры:

Restriction area
Sonic conductance
Cv coefficient (USCS)
Kv coefficient (SI)

Параметризация отличается только требуемыми данными. Их расчеты массового расхода по-прежнему основаны на акустической проводимости. При выборе параметризации, отличной от Sonic conductanceзатем блок преобразует альтернативные данные - (вычисленную) площадь открытия или (заданный) коэффициент потока - в эквивалентную звуковую проводимость.

Коэффициенты расхода

Коэффициенты расхода измеряют ту же самую величину - расход через клапан при некоторой согласованной температуре и перепаде давления. Они отличаются только стандартными условиями, используемыми в их определении, и физическими единицами, используемыми в их выражении:

Cv измеряется при общепринятой температуре 60 ℉ и перепад давления 1 PSI; выражается в императорских единицах US gpm. Это коэффициент расхода, используемый в модели, если для параметра блока параметризации клапана задано значение Cv coefficient (USCS).
Kv измеряется при общепринятой температуре 15 ℃ и перепад давления 1 bar; он выражается в метрических единицах m³/h. Это коэффициент расхода, используемый в модели, если для параметра блока параметризации клапана задано значение Kv coefficient (SI).

Преобразования акустической проводимости

Если параметризация клапана установлена в Cv Coefficient (USCS)вычисляют звуковую проводимость в максимально закрытых и полностью открытых положениях клапана из коэффициента Cv (SI) при максимальном расходе и коэффициента Cv (SI) при параметрах блока потока утечки:

$C = (4^{\times}_{10} -^{} 8Cv) м3 /$ ( с Па),

где Cv - значение коэффициента расхода при максимальном расходе или расходе на утечку. Дозвуковой индекс m установлен в 0.5 и отношение критического давления, bcr, устанавливается в 0.3. (Они используются в расчетах массового расхода, приведенных в разделе Momentum Balance.)

Если Kv coefficient (SI) вместо этого используют параметризацию, вычисляют звуковую проводимость в тех же положениях клапана (максимально закрытом и полностью открытом) из коэффициента Kv (USCS) при максимальном расходе и коэффициента Kv (USCS) при параметрах блока потока утечки:

$C = ({4,758}^{\times}_{10} -^{} 8Kv) м3 /$ ( с Па),

где Kv - значение коэффициента расхода при максимальном расходе или расходе на утечку. Дозвуковой индекс m установлен в 0.5 и отношение критического давления, bcr, устанавливается в 0.3.

Для Restriction area параметризация, акустическая проводимость вычисляется (в тех же положениях клапана) на основе параметров блока Максимальная площадь открытия и Зона утечки:

$C = (0,128 \times 4S/π) L / (s$ бар),

где S - площадь отверстия при максимальном расходе или потоке утечки. Дозвуковой индекс m установлен в 0.5 в то время как отношение критического давления, bcr вычисляется из выражения:

${\frac{\overset{}{0,41 + 0,272} [T_{}^_{(} SU_{−}}{}}^{SL) +}$ SLS] 0,25,

где S - площадь открытия клапана и нижние границы U и L обозначать его значения в верхней части (U) и ниже (L) пределы диапазона регулирования температуры. Они зависят от установки параметра Работа клапана (Opens above activation temperature или Closes above activation temperature).

Баланс импульса

Причины тех потерь давления, которые возникают в проходах клапана, игнорируются в блоке. Независимо от их природы - внезапные изменения площади, контуры проходов - во время моделирования учитывается только их совокупный эффект. Предполагается, что этот эффект полностью отражает звуковую проводимость клапана (или данные альтернативных параметризаций клапана).

Массовый расход

Когда поток подавляется, массовый расход является функцией акустической проводимости клапана и термодинамических условий (давления и температуры), установленных на входе. Функция является линейной по отношению к давлению:

${\overset{}{}}_{}_{}_{} \sqrt{\frac{_{}}{_{m˙ch=Cρ0pinT0Tin}}},$

где:

C - звуковая проводимость внутри клапана. Его значение получается из одноименного параметра блока или путем преобразования других параметров блока (точный источник зависит от настройки параметризации клапана).
start- плотность газа, здесь при стандартных условиях (нижний индекс 0), полученного из параметра блока ссылочной плотности.
p - абсолютное давление газа, здесь соответствующее входу (in).
Т - температура газа на входе (in) или при стандартных условиях (0), последний получен из параметра эталонного температурного блока.

Когда поток является дозвуковым и, следовательно, больше не подавляется, массовый расход становится нелинейной функцией давления - как давления на входе, так и пониженного значения на выходе. В турбулентном режиме потока (с давлением на выходе, содержащимся в соотношении противодавления клапана) массовое выражение расхода составляет:

${\overset{}{}}_{}_{}_{} \sqrt{\frac{_{}}{_{}}} {m˙tur=Cρ0pinT0Tin[1- {\frac{(_{} pr_{−}}{_{bcr1}} -}^{}}^{} bcr$ ) 2] м,

где:

pr - отношение противодавления или отношение между давлением на выходе (pout) и давлением на входе (pin):

$_{Pr} \frac{=_{}}{_{}}$ poutpin
bcr - отношение критического давления, при котором поток подавляется. Его значение получается из одноименного параметра блока или путем преобразования других параметров блока (точный источник зависит от настройки параметризации клапана).
m - дозвуковой индекс, эмпирический коэффициент, используемый для более точной характеристики поведения дозвуковых потоков. Его значение получается из одноименного параметра блока или путем преобразования других параметров блока (точный источник зависит от настройки параметризации клапана).

Когда поток является ламинарным (и все еще дозвуковым), выражение массового расхода изменяется на:

${\overset{}{}}_{}_{}_{} \frac{_{}}{_{}} \sqrt{\frac{_{}}{_{}}} {m˙lam=Cρ0pin[1-pr1-blam]T0Tin[1- {\frac{(_{} blam_{−}}{_{bcr1}} -}^{}}^{}$ bcr) 2] м

где blam - критическое отношение давлений, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами (полученное из параметра блока отношения давлений ламинарного потока). Объединение выражений массового расхода в одну (кусочно) функцию дает:

$\overset{}{} \begin{array}{l} {\overset{}{}}_{} & _{}_{} \\ {\overset{}{}}_{} & _{}_{}_{} \\ {\overset{}{}}_{} & _{}_{m˙={m˙lam,blam≤pr<1m˙tur,bcr≤pr<plamm˙ch,pr<bCr} \end{array},$

при этом верхний ряд соответствует дозвуковому и ламинарному потоку, средний ряд - дозвуковому и турбулентному потоку, а нижний ряд - подавленному (и, следовательно, звуковому) потоку.

Массовый баланс

Предполагается, что объем жидкости внутри клапана и, следовательно, его масса очень малы, и для целей моделирования они игнорируются. В результате там не может накапливаться никакого количества газа. Таким образом, в соответствии с принципом сохранения массы массовый расход в клапан через одно отверстие должен быть равен расходу из клапана через другое отверстие:

${\overset{}{}}_{} {\overset{}{}}_{} m˙A+m˙B=0,$

где $\overset{m˙}{}$ определяется как массовый расход в клапан через порт A или B. Обратите внимание, что в этом блоке поток может достигать, но не превышать звуковых скоростей.

Энергетический баланс

Клапан моделируется как адиабатический компонент. Между газом и окружающей его стенкой не может происходить теплообмена. По мере прохождения газа от входа к выходу работы не выполняются. При этих допущениях энергия может течь только путем продвижения через порты A и B. По принципу сохранения энергии сумма потоков энергии порта должна всегда равняться нулю:

$_{/ A} {+/B}_{}$ = 0,

, где λ определяется как расход энергии в клапан через один из портов (A или B).

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` - Вход клапана
газ

Отверстие, через которое рабочая жидкость может входить или выходить из клапана. Направление потока зависит от перепада давления, установленного на клапане. Допускается как направление вперед, так и направление назад.

`B` - Вход клапана
газ

Параметры

развернуть все

Основные параметры

`Valve operation` - Признак изменения площади вскрытия, вызванного потеплением
`Opens above activation temperature` (по умолчанию) | `Closes above activation temperature`

Признак изменения площади вскрытия, вызванного потеплением. Площадь открытия может расширяться с повышением температуры или сокращаться. Изменение начинается при температуре активации и продолжается при условиях нагрева во всем диапазоне регулирования температуры клапана.

Установка по умолчанию соответствует нормально закрытому клапану, который открывается с повышением температуры; альтернативная установка соответствует нормально открытому клапану, который закрывается таким же образом.

`Activation temperature` - Температура, при которой срабатывает механизм открытия
`330 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Температура, при которой срабатывает механизм открытия. При нагревании выше этой температуры клапан либо открывается, либо закрывается, в зависимости от настройки рабочего параметра клапана. Площадь открытия остается переменной во всем диапазоне регулирования температуры клапана.

`Temperature regulation range` - Диапазон температурного интервала, в течение которого площадь открытия является переменной
`8 K` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах измерения температуры

Диапазон температурного интервала, в течение которого площадь открытия клапана изменяется в зависимости от температуры. Интервал начинается с температуры срабатывания клапана; она заканчивается суммой одинаковых значений с заданным здесь диапазоном регулирования.

`Sensor time constant` - Время изменения температуры для регистрации на входном датчике
`1.5 s` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах времени

Характерное время изменения температуры для регистрации на входном датчике. Этот параметр определяет задержку между началом изменения и стабильным его измерением (если датчик приближается к своему новому установившемуся состоянию). Значение 0 означает, что датчик мгновенно реагирует на изменение температуры.

`Valve parameterization` - Метод, с помощью которого можно охарактеризовать открытие клапана
`Sonic conductance` (по умолчанию) | `Cv coefficient (USCS)` | `Kv coefficient (SI)` | `Restriction area`

Выбор метода ISO для использования при расчете массового расхода. Все расчеты основаны на параметризации проводимости Соника; если выбрана другая опция, данные, указанные в, преобразуются в эквивалентную звуковую проводимость, коэффициент критического давления и дозвуковой индекс. Дополнительные сведения о преобразовании см. в описании блока.

Этот параметр определяет, какие измерения открытия клапана необходимо указать, и, следовательно, какие из этих измерений отображаются как параметры в диалоговом окне блока.

`Cross-sectional area at ports A and B` - Область по нормали к тракту потока в клапанных окнах
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Область по нормали к тракту потока в окнах клапана. Предполагается, что порты имеют одинаковый размер. Указанная здесь площадь потока в идеале должна совпадать с площадью входных отверстий соседних компонентов.

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

Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами потока. Отношение давления представляет собой долю абсолютного давления ниже по потоку от клапана по потоку непосредственно перед клапаном. Поток ламинарен, когда фактическое отношение давлений выше указанного здесь порога, и турбулентен, когда он ниже. Типичные значения варьируются от 0.995 кому 0.999.

`Reference temperature` - эталонная температура ISO 8778
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Температура в стандартной эталонной атмосфере, определяемая в ISO 8778 как 293,15 К.

`Reference density` - эталонная плотность ISO 8778
`1.185` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах массы/объема

Плотность при стандартной эталонной атмосфере, определенная в ISO 8778 как 1,185 кг/м3.

Вкладка «Параметризация модели»

`Sonic conductance at maximum flow` - Измерение максимального расхода при исходных условиях выше по течению
`1.6 l/s/bar` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах объема/времени/давления

Эквивалентная мера максимального расхода, допускаемого через клапан при некоторых исходных условиях на входе, как правило, указанных в ISO 8778. Поток находится на максимуме, когда клапан полностью открыт и скорость потока подавлена (он насыщен при локальной скорости звука). Это значение, как правило, указывается изготовителями в листах технических данных.

Звуковая проводимость определяется как отношение массового расхода через клапан к произведению давления и плотности перед входом клапана. Этот параметр часто упоминается в литературе как С-значение.

Зависимости

Этот параметр активен и открыт в диалоговом окне блока, если установлен параметр «Параметризация клапана» Sonic conductance.

`Sonic conductance at leakage flow` - Измерение минимального расхода при исходных условиях выше по течению
`1e-5 l/s/bar` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах объема/времени/давления

Эквивалентная мера минимального расхода, допускаемого через клапан при некоторых исходных условиях на входе, как правило, указанных в ISO 8778. Поток находится на минимуме, когда клапан максимально закрыт, и между его отверстиями остается лишь небольшая область утечки - например, из-за несовершенства уплотнения или естественных допусков клапана.

Этот параметр служит главным образом для обеспечения того, чтобы закрытие клапана не приводило к изоляции частей газовой сети (состояние, которое, как известно, вызывает проблемы при моделировании). Точное значение, указанное здесь, менее важно, чтобы оно было (очень маленьким) числом больше нуля.

Зависимости

`Critical pressure ratio` - Коэффициент противодавления при исходных условиях выше по течению, при которых расход является максимальным
`0.3` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Отношение абсолютного давления ниже по потоку к абсолютному давлению выше по потоку, при котором поток подавляется (и его скорость насыщается при локальной скорости звука). Этот параметр часто упоминается в литературе как b-значение. Введите число, большее или равное нулю и меньшее, чем параметр блока отношения ламинарного расхода к давлению.

Зависимости

`Subsonic index` - Показатель, используемый для более точной характеристики потока в дозвуковом режиме
`0.5` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Эмпирическая экспонента, используемая для более точного вычисления массового расхода через клапан, когда расход является дозвуковым. Этот параметр иногда называют m-индексом. Его значение приблизительно 0.5 для клапанов (и других компонентов), пути потока которых зафиксированы.

Зависимости

`Cv coefficient (USCS) at maximum flow` - Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в стандартных единицах измерения США
`0.4` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах ft ^ 3/min

Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в стандартных единицах США ft³/min (как описано в NFPA T3.21.3). Этот параметр измеряет относительную легкость, с которой газ будет проходить через клапан, когда приводится в действие данным перепадом давления. Это значение, как правило, указывается изготовителями в листах технических данных.

Зависимости

Этот параметр активен и открыт в диалоговом окне блока, если установлен параметр «Параметризация клапана» Cv coefficient (USCS).

`Cv coefficient (USCS) at leakage flow` - Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в стандартных единицах измерения США
`1e-6` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах ft ^ 3/min

Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в стандартных единицах США ft³/min (как описано в NFPA T3.21.3). Этот параметр измеряет относительную легкость, с которой газ будет проходить через клапан, когда приводится в действие данным перепадом давления.

Целью этого параметра является прежде всего обеспечение того, чтобы закрытие клапана не приводило к изоляции участков газовой сети (состояние, которое, как известно, вызывает проблемы при моделировании). Точное значение, указанное здесь, менее важно, чтобы оно было (очень маленьким) числом больше нуля.

Зависимости

`Kv coefficient (SI) at maximum flow` - Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в единицах СИ
`0.3` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах м ^ 3/ч

Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в единицах СИ m^3/hr. Этот параметр измеряет относительную легкость, с которой газ будет проходить через клапан, когда приводится в действие данным перепадом давления. Это значение, как правило, указывается изготовителями в листах технических данных.

Зависимости

Этот параметр активен и открыт в диалоговом окне блока, если установлен параметр «Параметризация клапана» Kv coefficient (SI).

`Kv coefficient (SI) at leakage flow` - Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в единицах СИ
`1e-6` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах м ^ 3/ч

Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в единицах СИ m^3/hr. Этот параметр измеряет относительную легкость, с которой газ будет проходить через клапан, когда приводится в действие данным перепадом давления.

Зависимости

`Maximum opening area` - Открытие зоны в полностью открытом положении из-за дефектов уплотнения
`1e-4 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зона открытия клапана в полностью открытом положении, когда клапан находится на верхнем пределе диапазона регулирования давления. Блок использует этот параметр для масштабирования выбранной меры открытия клапана - например, звуковой проводимости или коэффициента расхода CV - во всем диапазоне регулирования давления.

Зависимости

Этот параметр активен и открыт в диалоговом окне блока, если установлен параметр «Параметризация клапана» Opening area.

`Leakage area` - Открытие зоны в максимально закрытом положении из-за дефектов уплотнения
`1e-12 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Площадь открытия клапана в максимально закрытом положении, когда сохраняется только внутренняя утечка между окнами. Этот параметр служит главным образом для обеспечения того, чтобы закрытие клапана не приводило к изоляции частей газовой сети (состояние, которое, как известно, вызывает проблемы при моделировании). Точное значение, указанное здесь, менее важно, чтобы оно было (очень маленьким) числом больше нуля.

Зависимости

`Smoothing factor` - степень сглаживания, применяемая к функции зоны открытия клапана;
`0` (по умолчанию)

Степень сглаживания, применяемая к функции зоны открытия клапана. Этот параметр определяет ширину сглаживаемых областей - одна расположена в полностью открытом положении, другая - в полностью закрытом положении.

Сглаживание накладывает на каждую область открытой области функцию нелинейного сегмента (полиномиальную функцию третьего порядка, из которой возникает сглаживание). Чем больше указанное здесь значение, тем больше сглаживание и шире становятся нелинейные сегменты.

При значении по умолчанию 0, сглаживание не применяется. Затем при переходе в максимально закрытое и полностью открытое положение возникают разрывы (связанные с пересечениями нуля), которые имеют тенденцию замедлять скорость моделирования.

Вкладка «Переменные»

`Sensor Temperature` - Температура на входе в начале моделирования
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Исходное состояние температуры на входе в клапан. Блок использует временной лаг первого порядка для определения того, как эта температура будет изменяться во время моделирования. Установите для параметра Priority значение Low, чтобы игнорировать указанное здесь значение в случае конфликта с другими исходными условиями.

Расширенные возможности

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

См. также

Шаровой клапан (G) | Задвижка (G) | Регулируемая диафрагма ISO 6358 (G)

Представлен в R2018b

Документация

Клапан регулирования температуры (G)

Описание

Контрольная температура

Звуковая проводимость

Баланс импульса

Массовый баланс

Энергетический баланс

Порты

Сохранение

A - Вход клапана газ

B - Вход клапана газ

Параметры

Valve operation - Признак изменения площади вскрытия, вызванного потеплением Opens above activation temperature (по умолчанию) | Closes above activation temperature

Activation temperature - Температура, при которой срабатывает механизм открытия 330 K (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Sensor time constant - Время изменения температуры для регистрации на входном датчике 1.5 s (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах времени

Valve parameterization - Метод, с помощью которого можно охарактеризовать открытие клапана Sonic conductance (по умолчанию) | Cv coefficient (USCS) | Kv coefficient (SI) | Restriction area

Cross-sectional area at ports A and B - Область по нормали к тракту потока в клапанных окнах 0.01 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

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

Reference temperature - эталонная температура ISO 8778 293.15 K (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Reference density - эталонная плотность ISO 8778 1.185 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах массы/объема

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Subsonic index - Показатель, используемый для более точной характеристики потока в дозвуковом режиме 0.5 (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Kv coefficient (SI) at maximum flow - Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в единицах СИ 0.3 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах м ^ 3/ч

Зависимости

Kv coefficient (SI) at leakage flow - Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в единицах СИ 1e-6 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах м ^ 3/ч

Зависимости

Maximum opening area - Открытие зоны в полностью открытом положении из-за дефектов уплотнения 1e-4 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зависимости

Leakage area - Открытие зоны в максимально закрытом положении из-за дефектов уплотнения 1e-12 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

Зависимости

Smoothing factor - степень сглаживания, применяемая к функции зоны открытия клапана; 0 (по умолчанию)

Sensor Temperature - Температура на входе в начале моделирования 293.15 K (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

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
газ

`B` - Вход клапана
газ

`Valve operation` - Признак изменения площади вскрытия, вызванного потеплением
`Opens above activation temperature` (по умолчанию) | `Closes above activation temperature`

`Activation temperature` - Температура, при которой срабатывает механизм открытия
`330 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

`Sensor time constant` - Время изменения температуры для регистрации на входном датчике
`1.5 s` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах времени

`Valve parameterization` - Метод, с помощью которого можно охарактеризовать открытие клапана
`Sonic conductance` (по умолчанию) | `Cv coefficient (USCS)` | `Kv coefficient (SI)` | `Restriction area`

`Cross-sectional area at ports A and B` - Область по нормали к тракту потока в клапанных окнах
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

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

`Reference temperature` - эталонная температура ISO 8778
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

`Reference density` - эталонная плотность ISO 8778
`1.185` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах массы/объема

`Subsonic index` - Показатель, используемый для более точной характеристики потока в дозвуковом режиме
`0.5` (по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

`Kv coefficient (SI) at maximum flow` - Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в единицах СИ
`0.3` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах м ^ 3/ч

`Kv coefficient (SI) at leakage flow` - Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в единицах СИ
`1e-6` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах м ^ 3/ч

`Maximum opening area` - Открытие зоны в полностью открытом положении из-за дефектов уплотнения
`1e-4 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

`Leakage area` - Открытие зоны в максимально закрытом положении из-за дефектов уплотнения
`1e-12 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр в единицах площади

`Smoothing factor` - степень сглаживания, применяемая к функции зоны открытия клапана;
`0` (по умолчанию)

`Sensor Temperature` - Температура на входе в начале моделирования
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

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