Elbow (IL)

Поворот трубопровода в изотермической гидравлической сети

Библиотека:
Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Трубы и подборы кривой

Описание

Блок Локоть (IL) моделирует течение в повороте трубопровода в изотермической гидравлической сети. Вычисляются падения давления из-за поворотов трубопровода, но эффект вязкого трения опускается.

Доступны две настройки Elbow type: Smoothly-curved и Sharp-edged (Miter). Для гладкого трубопровода с 90^o поворот и смоделированные потери из-за трения, можно также использовать блок Поворот русла трубопровода (IL).

Коэффициенты потерь

Для сегментов трубопровода с плавным поворотом, коэффициент потерь вычисляется как:

$K = 30 f_{T} C_{a n g l e} .$

C _угол, коэффициент коррекции угла, вычисляется из Келлера [2] как :

$C_{a n g l e} = 0.0148 θ - 3.9716 \cdot 10^{- 5} θ^{2},$

где θ - Bend angle в степенях. Коэффициент трения, f T, задан для чистой промышленной стали. Значения интерполируются из табличных данных на основе внутреннего диаметра колена для _f T, предоставленного краном [1]:

Значения, предоставляемые краном, действительны для диаметров до 600 мм. Коэффициент трения для больших диаметров или для шероховатости стенки за пределами этой области значений вычисляется экстраполяцией по ближайшему соседу.

Для сегментов трубопровода с острыми краями коэффициент потерь K вычисляется для угла поворота, α, согласно крану [1]:

Массовый расход жидкости

Масса сохраняется через сегмент трубопровода:

${\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B} = 0.$

Массовый расход жидкости через колено вычисляется как:

$\dot{m} = A \sqrt{\frac{2 \bar{ρ}}{K}} \frac{Δ p}{{[Δ p^{2} + Δ p_{c r i t}^{2}]}^{1 / 4}},$

где:

A - площадь потока.
$\bar{ρ}$ - средняя плотность жидкости.
Δp - различие давления в сегменте трубопровода, p A - _p B.

Критическое различие давления, Δp _crit, является перепадом давления, связанным с Critical Reynolds number, Re _crit, точкой перехода режима течения между ламинарным и турбулентным потоком:

$Δ p_{c r i t} = \frac{\bar{ρ}}{2} K {(\frac{ν {Re}_{c r i t}}{D})}^{2},$

где

ν - кинематическая вязкость жидкости.
D - внутренний диаметр колена.

Порты

Сохранение

расширить все

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Порт входа или выхода жидкости в сегмент трубопровода.

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Порт входа или выхода жидкости в сегмент трубопровода.

Параметры

расширить все

`Elbow type` - Геометрия поворота
`Smoothly curved` (по умолчанию) | `Sharp-edged (Miter)`

Спецификация поворота сегмента трубопровода. Крутопрерывистый, или митровый, поворот вносит резкое изменение направления потока, например, в соединении труб, и потери потока моделируются отдельным набором эмпирических данных из постепенно поворачивающихся сегментов трубопровода.

`Elbow internal diameter` - Внутренний диаметр по каналу
`0.01 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Внутренний диаметр сегмента колена трубопровода.

`Elbow angle` - Угол кривой трубопровода
`90 deg` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Угол кривой протянутого трубопровода.

`Critical Reynolds number` - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
`150` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения через сегмент трубопровода.

Примеры моделей

Система смазки

Упрощенный вариант смазочной системы, питаемой центробежным насосом. Система состоит из пяти главных модулей: Модуль Насоса, Очистите Модуль, Коллектор Теплообменника, Коллектор Сопла и Блок управления. И насос, и откачивающий модуль построены вокруг центробежного насоса. Модуль откачки собирает жидкость, вытесняемую соплами, и перекачивает ее обратно в резервуар насосного модуля. Модуль управления генерирует команды для обхода либо теплообменника, представленного в виде локального сопротивления, либо блока сопел. В реальной системе эти команды генерируются датчиками температуры, установленными в полостях смазки.

Ссылки

[1] Кран Ко. Поток жидкости через клапаны, подборы кривой и TP-410 трубопровода. Crane Co., 1981.

[2] Келлер, Г. Р. Анализ Гидравлической Системы. Пентон, 1985.

См. также

Введенный в R2020a

Документация

Elbow (IL)

Описание

Коэффициенты потерь

Массовый расход жидкости

Порты

Сохранение

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Параметры

`Elbow type` - Геометрия поворота
`Smoothly curved` (по умолчанию) | `Sharp-edged (Miter)`

`Elbow internal diameter` - Внутренний диаметр по каналу
`0.01 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Elbow angle` - Угол кривой трубопровода
`90 deg` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Critical Reynolds number` - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
`150` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Примеры моделей

Система смазки

Ссылки

См. также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

Elbow (IL)

Описание

Коэффициенты потерь

Массовый расход жидкости

Порты

Сохранение

A - Порт жидкости изотермическая жидкость

B - Порт жидкости изотермическая жидкость

Параметры

Elbow type - Геометрия поворота Smoothly curved (по умолчанию) | Sharp-edged (Miter)

Elbow internal diameter - Внутренний диаметр по каналу 0.01 m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Elbow angle - Угол кривой трубопровода 90 deg (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Critical Reynolds number - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения 150 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Примеры моделей

Система смазки

Ссылки

См. также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`Elbow type` - Геометрия поворота
`Smoothly curved` (по умолчанию) | `Sharp-edged (Miter)`

`Elbow internal diameter` - Внутренний диаметр по каналу
`0.01 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Elbow angle` - Угол кривой трубопровода
`90 deg` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Critical Reynolds number` - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
`150` (по умолчанию) | положительная скалярная величина