Фиксированное гидравлическое отверстие с учетом инерции потока
Отверстия
Блок Fixed Orifice with Fluid Inertia моделирует гидравлическое фиксированное отверстие и учитывает инерцию жидкости в дополнение к статическому падению давления.
Инерция жидкости играет заметную роль в отверстиях с большим отношением длины отверстия к гидравлическому диаметру отверстия (L/ D H) и в коротких отверстиях с острыми краями, когда скорость изменения скорости потока жидкости (ускорение жидкости) относительно велика.
Отверстие основано на следующих уравнениях:
где
| q | Объемные скорости потока жидкости |
| p | Общий перепад давления |
| p в | Инерционный перепад давления |
| p r | Сопротивление падения давления |
| C D | Коэффициент расхода потока |
| A | Площадь канала отверстия |
| L | Длина отверстия |
| ρ | Плотность жидкости |
| p cr | Минимальное 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 avg | Среднее давление между клеммами блоков |
| p атм | Атмосферное давление, 101325 Па |
| B лам | Отношение 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:
где
| D H | Гидравлический диаметр отверстия |
| ν | Кинематическая вязкость жидкости |
| Re cr | Критическое число Рейнольдса (Critical Reynolds number значение параметров) |
Связи A и B - гидравлические порты, сопоставленные с входным и выходным отверстиями отверстия, соответственно. 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 .
Площадь поперечного сечения отверстия. Значение по умолчанию 1e-4 м ^ 2.
Общая длина отверстия. Как правило, увеличьте геометрическую длину отверстия до 2· 0,8· D H (где D H - гидравлический диаметр отверстия), чтобы учесть добавленные объемы жидкости по обеим сторонам отверстия. Значение по умолчанию 0.01 м.
Полуэмпирический параметр для емкостной характеристики отверстия. Коэффициент влияет на сопротивление падения давления в отверстии. Значение по умолчанию 0.6.
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.
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.
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 10. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification установлен в Reynolds number.
Скорость потока жидкости через отверстие в начале симуляции. Этот параметр задает начальное условие для использования при вычислении состояния блока в начале запуска симуляции. Для получения дополнительной информации см. «Расчет начальных условий». Значение по умолчанию 0.
Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:
Fluid density
Fluid kinematic viscosity
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать свойства жидкости.
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сопоставлен с входным отверстием отверстия.
BГидравлический порт сопоставлен с выходным отверстием отверстия.