Трехходовой клапан управления потоком в изотермической системе
Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Клапаны и Отверстия/Регулирующие Клапаны Направления
Блок 3-Way Directional Valve (IL) представляет направленный регулирующий клапан с тремя портами и двумя положениями. Для примера этот блок может обеспечить управление потоком между насосом, баком хранения и приводом.
Пример строения клапана
Управление клапаном происходит через золотник, который соединяется с физическим сигналом в порту S. В строении по умолчанию нулевое перемещение указывает на полностью закрытый клапан между положениями I и II. Отрицательное перемещение смещает золотник к положению I клапана, и положительный сигнал перемещения смещает золотник к положению II клапана.
Жидкость может протекать между портом A и портом T (рисунок I) или между портом P и портом A (рисунок II). Блок использует ту же формулировку для скорости потока жидкости и площади открытия, что и блок Отверстие (IL). Смотрите Orifice (IL) для получения дополнительной информации о расчете потока.
Положения клапанов
Этот Orifice parameterization устанавливает метод вычисления площади открытия клапана. Вычисления основаны либо на параметрах отверстия, либо на сведенных в табличных данных, заданных на вкладке Model Parameterization. Блок использует одни и те же данные для обоих путей потока, если Area characteristics установлено на Identical for all flow paths
; в противном случае для Different for all flow paths
применяются отдельные уравнения настройка. Параметризация отверстия:
Linear - area vs. spool travel
Площадь открытия является линейной функцией расстояния хода золотника, сигнала, принимаемого в порте S:
где:
S мин является положением органа управления, когда отверстие полностью закрыто.
ΔS - Поршень управления перемещение между закрытым и открытым отверстиями.
A max является Maximum orifice area.
A утечка Leakage area.
ε - ориентация открывания отверстия. Для пути потока P-A это 1
. Для пути потока A-T это -1
.
Tabulated data - Area vs. spool travel
Предоставьте векторы перемещения золотника для вашей системы или для отдельных путей потока между портами P и A и портами A и T. Эти данные будут использоваться для вычисления зависимости между площадью открытия отверстия и расстоянием перемещения золотника. Интерполяция используется, чтобы определить площадь открытия между заданными точками данных. A утечки и A max являются первым и последним параметрами Opening area vector, соответственно.
Tabulated data - Volumetric flow rate vs. spool travel and pressure drop
Обеспечивают векторы перемещения золотника и перепада давления. Объемная скорость потока жидкости вычисляется на основе зависимости между скачком давления и расстоянием хода золотника. Интерполяция используется для определения скорости потока жидкости между заданными точками данных. Массовый расход жидкости является продуктом объемной скорости потока жидкости и локальной плотности.
Когда клапан находится в почти открытом или почти закрытом положении при линейной параметризации, можно сохранить числовую робастность в симуляции, скорректировав Smoothing factor блоков. Функция сглаживания применяется ко всем вычисленным областям, но в основном влияет на симуляцию в крайних точках площади клапана.
Нормированная площадь клапана вычисляется как:
Smoothing factor, s, применяется к нормированной области:
Площадь сглаженного клапана:
Блок является составным из двух блоков Отверстие (IL), которые управляются одним физическим сигналом при S. Блок Orifice P-A представляет путь потока между портами P и A. Блок Orifice A-T представляет путь потока между портами A и T.
На схеме ниже положительный сигнал открывает Отверстие P-A, закрывая Отверстие A-T. Отрицательный сигнал открывает Отверстие A-T, закрывая Отверстие P-A.
Структурная схема клапана
Начальное положение клапана определяется перемещением открытия или открытием отверстия при нулевом перемещении золотника. Смещение может быть связано с изменением расстояния между портами или участками золотника. Это также может быть связано с изменением толщины площадок золотника. Открытие отверстия определяется так же, как и для блока Orifice (IL).
Инерция жидкости игнорируется.
Нагрузки в золотнике от инерционных, пружинных и других сил игнорируются.
Все отверстия клапана приняты идентичными по размеру, если не указано иное.
2-Way клапан (IL) | 4-Way 3-Position направленный клапан (IL) | Отверстие (IL) | Компенсированный давлением 3-Way клапан управления потоком (IL) | Клапан 3-Way снижения давления (IL)