Flow Divider

Гидравлический двухпутевой делитель потока

Библиотека

Клапаны управления потоком

  • Flow Divider block

Описание

Блок Flow Divider моделирует гидравлический двухпутный делитель потока, который состоит из пружинно-центрированного золотника, установленного в корпусе, как показано на рисунке.

Поток от источника входит в клапан через порт P и разделяется на две части, протекающие через пути P-A и P-B. Каждый путь содержит фиксированное отверстие и отверстие переменного сечения. Фиксированные отверстия должны быть точно согласованы, чтобы разделить поток в равных частях или расположены в определенной пропорции, если требуется неравное деление.

Цель отверстий переменного сечения состоит в том, чтобы поддерживать перепад постоянного давления через фиксированные отверстия, независимо от колебаний давления на выходных отверстиях клапана. Увеличение нагрузки на любом выходе приводит к изменению перепада давления через золотник (и через фиксированные отверстия) и, таким образом, смещает золотник. В результате площади прохода отверстий переменного сечения изменяются до тех пор, пока значения перепада давления через фиксированные отверстия не выровняются.

Модель делителя потока использует блоки Double-Acting Servo Cylinder, Fixed Orifice и Orifice with Variable Area Round Holes. Следующий рисунок показывает принципиальную схему модели. Double-Acting Servo Cylinder определяет перепад давления и соответственно смещает поршень управления отверстием переменного сечения.

Примечание

Вы не можете использовать этот блок в качестве объединителя потоков. Вместо этого используйте блок Flow Divider-Combiner.

Допущения и ограничения

  • Трение между движущимися частями не учитывается.

  • Эффекты инерции не учитываются.

  • Сжимаемость жидкости не учитывается.

  • Утечки приняты незначительными.

  • Жёсткие упоры в Double-Acting Servo Cylinder приняты неупругими.

Параметры

Вкладка Фиксированные Отверстия

Fixed orifice A area

Канал поперечного сечения площади фиксированного отверстия в путь P-A. Значение по умолчанию 1e-4 м ^ 2.

Fixed orifice B area

Канал поперечного сечения площади фиксированного отверстия в пути P-B. Значение по умолчанию 1e-4 м ^ 2.

Fixed orifice A flow discharge coefficient

Полу-эмпирический параметр, определяющий пропускную способность фиксированного отверстия в пути P-A. Значение зависит от геометрических свойств отверстия и обычно приводится в учебниках или таблицах данных производителя. Значение по умолчанию 0.7.

Fixed orifice B flow discharge coefficient

Полу-эмпирический параметр, определяющий пропускную способность фиксированного отверстия в пути P-B. Значение зависит от геометрических свойств отверстия и обычно приводится в учебниках или таблицах данных производителя. Значение по умолчанию 0.7.

Fixed orifice 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.

Fixed orifice A laminar flow pressure ratio

Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами для фиксированного отверстия в пути P-A. Значение по умолчанию 0.999. Этот параметр видим, только если параметр Fixed orifice laminar transition specification установлен в Pressure ratio.

Fixed orifice B laminar flow pressure ratio

Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами для фиксированного отверстия в пути P-B. Значение по умолчанию 0.999. Этот параметр видим, только если параметр Fixed orifice laminar transition specification установлен в Pressure ratio.

Fixed orifice A critical Reynolds number

Максимальное значение числа Рейнольдса для ламинарного течения фиксированного отверстия в пути P-A. Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значение по умолчанию 10. Этот параметр видим, только если параметр Fixed orifice laminar transition specification установлен в Reynolds number.

Fixed orifice B critical Reynolds number

Максимальное значение числа Рейнольдса для ламинарного течения фиксированного отверстия в пути P-B. Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значение по умолчанию 10. Этот параметр видим, только если параметр Fixed orifice laminar transition specification установлен в Reynolds number.

Вкладка отверстия переменного сечения

Diameter of round holes

Диаметр круглых отверстий в двух одинаковых блоках Отверстие переменного сечения с круглыми отверстиями. Значение по умолчанию 0.005 м.

Number of round holes

Количество отверстий в каждом из блоков Отверстие переменного сечения с круглыми отверстиями. Значение по умолчанию 4.

Variable orifices flow discharge coefficient

Полу-эмпирический параметр, определяющий заполнение отверстия Отверстия переменного сечения с блоками Round Holes. Значение зависит от геометрических свойств отверстия и обычно приводится в учебниках или таблицах данных производителя. Значение по умолчанию 0.65.

Variable orifice A initial opening

Начальное открытие отверстия переменного сечения в пути P-A. Параметр может быть положительным (приоткрытое отверстие), отрицательным (перекрывающееся отверстие) или 0 для установки нулевого перекрытия. Значение начального открытия не зависит от ориентации отверстия. Значение по умолчанию 0.0025 м.

Variable orifice B initial opening

Начальное открытие отверстия переменного сечения в пути P-B. Параметр может быть положительным (приоткрытое отверстие), отрицательным (перекрывающееся отверстие) или 0 для установки нулевого перекрытия. Значение начального открытия не зависит от ориентации отверстия. Значение по умолчанию 0.0025 м.

Variable orifice 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.

Variable orifice A laminar flow pressure ratio

Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами для фиксированного отверстия в пути P-A. Значение по умолчанию 0.999. Этот параметр видим, только если параметр Variable orifice laminar transition specification установлен в Pressure ratio.

Variable orifice B laminar flow pressure ratio

Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами для фиксированного отверстия в пути P-B. Значение по умолчанию 0.999. Этот параметр видим, только если параметр Variable orifice laminar transition specification установлен в Pressure ratio.

Variable orifice A critical Reynolds number

Максимальное значение числа Рейнольдса для ламинарного течения через отверстие переменного сечения в пути P-A. Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значение по умолчанию 10. Этот параметр видим, только если параметр Variable orifice laminar transition specification установлен в Reynolds number.

Variable orifice B critical Reynolds number

Максимальное значение числа Рейнольдса для ламинарного течения через отверстие переменного сечения в пути P-B. Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значение по умолчанию 10. Этот параметр видим, только если параметр Variable orifice laminar transition specification установлен в Reynolds number.

Variable orifice leakage area

Общая площадь возможных утечек в каждом отверстии переменного сечения, когда оно полностью закрыто. Основной целью параметра является поддержание вычислительной целостности схемы путем предотвращения изоляции фрагмента системы после полного закрытия отверстия. Значение значения параметров должно быть больше 0. Значение по умолчанию 1e-9 м ^ 2.

Вкладка Сервоцилиндра

Servo cylinder piston area

Площадь торца поршня в сервоцилиндре. Значение по умолчанию 1.6e-4 м ^ 2.

Servo cylinder piston stroke

Полный штрих поршня в сервоцилиндре, от одного жёсткого упора к другому. Поршень первоначально расположен в середине штриха и может перемещаться на половину штриха в положительном и отрицательном направлениях. Значение по умолчанию 0.005 м.

Servo cylinder spring rate

Скорость пружины центрирующих пружин в сервоцилиндре. Значение по умолчанию 1000 Н/м.

Servo cylinder damping coefficient

Коэффициент демпфирования в контакте между поршнем и корпусом сервоцилиндра. Значение по умолчанию 150 Н/( м/с).

Servo cylinder stop penetration coefficient

Свойство проникновения жёсткого упора поршня в сервоцилиндр. Жёсткий упор представлен как абсолютно неупругий, а его свойство характеризуется коэффициентом проникновения. Значение по умолчанию коэффициента 1e12 Н/м/( м/с).

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:

P

Гидравлический порт сопоставлен с входным портом P.

A

Гидравлический порт сопоставлен с выходным портом А.

B

Гидравлический порт сопоставлен с выходным портом B.

Расширенные возможности

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

.

См. также

| | |

Введенный в R2013a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте