Fixed Orifice

Гидравлическое отверстие с постоянной площадью поперечного сечения

Библиотека

Отверстия

  • Fixed Orifice block

Описание

Блок Fixed Orifice моделирует отверстие с острым краем постоянной площади, скорость потока жидкости через которое пропорциональна перепаду давления через отверстие. Скорость потока жидкости определяется согласно следующим уравнениям:

q=CD⋅A2ρ⋅p(p2+pcr2)1/4

Δp=pA−pB,

где

qСкорость потока жидкости
pПерепад давления
p A, p BАбсолютные давления на клеммах блоков
C DКоэффициент расхода потока
AПлощадь канала отверстия
ρПлотность жидкости
p crМинимальное давление турбулентного течения

Минимальное давление для турбулентного потока, p cr, вычисляется согласно определенному методу перехода из ламинарного режима течения:

  • По отношению давления - переход от ламинарного к турбулентному режиму определяется следующими уравнениями:

    p cr = (p avg + p atm) (1 - B лам)

    p avg = (p A + p B )/2

    где

    p avgСреднее давление между клеммами блоков
    p атмАтмосферное давление, 101325 Па
    B ламОтношение давления на переходном режиме между ламинарным и турбулентным режимами (Laminar flow pressure ratio значение параметров)

  • По числу Рейнольдса - переход от ламинарного к турбулентному режиму определяется следующими уравнениями:

    pcr=ρ2(Recr⋅νCD⋅DH)2

    DH=4Aπ

    где

    D HГидравлический диаметр отверстия
    νКинематическая вязкость жидкости
    Re crКритическое число Рейнольдса (Critical Reynolds number значение параметров)

Блок имеет положительное направление от порта А до порта B. Это означает, что скорость потока жидкости положительная, если она течет от A до B, и перепад давления определяется как Δp=pA−pB,.

Переменные

Используйте вкладку Variables, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

Основные допущения и ограничения

  • Инерция жидкости не учитывается.

Параметры

Orifice area

Площадь канала отверстия. Значение по умолчанию 1e-4 м ^ 2.

Flow discharge coefficient

Полуэмпирический параметр для емкостной характеристики отверстия. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия и обычно приводится в учебниках или таблицах данных производителя. Значение по умолчанию 0.7.

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 12, что соответствует круглому отверстию из тонкого материала с острыми ребрами. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification установлен в Reynolds number.

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 отверстия.

B

Гидравлический порт сопоставлен с выходным отверстием отверстия.

Расширенные возможности

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

.

См. также

| | | | | | |

Введенный в R2006a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте