Elbow

Гидравлическое сопротивление в колене

Библиотека

Локальные Гидравлические Сопротивления

  • Elbow block

Описание

Блок Elbow представляет колено как локальное гидравлическое сопротивление. Падение давления определяется по полуэмпирической формуле на основе коэффициента падения давления, который определяется в соответствии с рекомендациями Кранового Ко. (см. [1], стр. А-29). Рассматриваются два типа локтя: плавно изогнутый (стандартный) и остро-краевой (митра). Блок покрывает колена в области значений 5-100 мм и 0-90 степеней.

Блок основан на блоке Local Resistance. Он вычисляет коэффициент падения давления и передает его значение, а также критическое значение числа Рейнольдса в блок Local Resistance, который вычисляет падение давления согласно формулам, объясненным в справочной документации для этого блока.

Потеря давления для турбулентного режима течения определяется по следующей формуле:

p=Kρ2A2q|q|

где

qСкорость потока жидкости
pПадение давления
KКоэффициент падения давления
AПлощадь поперечного сечения колена
ρПлотность жидкости

Режим течения проверяется в базовом блоке Local Resistance путем сравнения числа Рейнольдса с заданным критическим значением числа Рейнольдса. Для ламинарного режима течения жидкости изменяется формула расчета падения давления, как описано в справочной документации для блока Local Resistance.

Фундаментальные выражения для вычисления падения давления являются отношениями в табличной форме между коэффициентом трения fT и внутренний диаметр чистых стальных труб с потоком в зоне устойчивой турбулентности (см. [1], стр. A-26). Для плавно изогнутых, стандартных 90o колена, коэффициент падения давления определяется формулой

K=30fT

Для колен с различными углами коэффициент корректируется отношением, представленным в [2], Fig 4.6:

Kcorr=α(0.01423.703·105α)

где α - угол колена в степенях (0 ≤ α ≤ 90).

Поэтому коэффициент падения давления для стандартных колен с плавным поворотом, определяется формулой

KSCE=30fT·α(0.01423.703·105α)

Для крутоугольных, угловых изгибов коэффициент падения давления определяется согласно таблице, приведенной в [1], p. A-29, как функция от диаметра колена и угла

KME=f(d,α)

где 5 ≤ d ≤ 100 мм и 0 ≤ α ≤ 90 степени.

Связи A и B - гидравлические порты, сопоставленные с входным и выходным отверстиями блока, соответственно.

Блок имеет положительное направление от порта А до порта B. Это означает, что скорость потока жидкости положительная, если жидкость течет от A до B, и перепад давления определяется как p=pApB.

Предупреждение

Формулы, используемые в блок Колене, очень приблизительны, особенно в ламинарных и переходных режимах течения. Для получения более точных результатов используйте блок Локальное Сопротивление с табличной K=f(Re) отношения.

Основные допущения и ограничения

  • Инерция жидкости не учитывается.

  • Колено принято из чистой стальной трубы.

Параметры

Elbow type

Параметр может иметь одно из двух значений: Smoothly curved или Sharp-edged (miter). Значение по умолчанию Smoothly curved.

Elbow internal diameter

Внутренний диаметр трубопровода. Значение должно быть в области значений от 5 до 100 мм. Значение по умолчанию 0.01 м.

Elbow angle

Угол поворота. Значение должно находиться в области значений от 0 до 90 степеней. Значение по умолчанию 90 град.

Laminar transition specification

Выберите для блока режим перехода между ламинарным и турбулентным течениями:

  • Pressure ratio - Переход от ламинарного к турбулентному режиму плавен и зависит от значения параметра Laminar flow pressure ratio. Этот метод обеспечивает лучшую сходимость моделирования.

  • Reynolds number - переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит, когда число Рейнольдса достигает значения, заданного параметром Critical Reynolds number.

Laminar flow pressure ratio

Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами. Значение по умолчанию 0.999. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification установлен в Pressure ratio.

Critical Reynolds number

Максимальное значение числа Рейнольдса для ламинарного течения. Значение параметра зависит от геометрического профиля отверстия. Вы можете найти рекомендации для определения значения этого параметра в учебниках гидравлики. Значение по умолчанию 80. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification установлен в Reynolds number.

 Ограниченные параметры

Глобальные параметры

Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:

  • Fluid density

  • Fluid kinematic viscosity

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать свойства жидкости.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сопоставлен с входным отверстием колена.

B

Гидравлический порт сопоставлен с выходным отверстием колена.

Ссылки

[1] Поток жидкости через клапаны, подборы кривой и трубопровод, крановые клапаны в Северной Америке, техническая бумага № 410M

[2] Джордж Р. Келлер, анализ гидравлических систем, опубликованный редакторами журнала Гидравлики и пневматики, 1970

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2006b
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте