Гидравлический клапан
Клапаны управления потоком
Блок Gate Valve моделирует клапан, состоящий из круглого отверстия в корпусе клапана и плоского затвора, который перемещается перпендикулярно оси отверстия. Отверстие в затворе имеет тот же диаметр, что и отверстие в корпусе. Когда затвор перемещается, он открывает или закрывает канал клапана (показан в виде заштрихованной области на следующем рисунке).
Скорость потока жидкости через клапан пропорциональна открытию клапана и перепаду давления на клапане. Скорость потока жидкости определяется согласно следующим уравнениям:
где
| q | Скорость потока жидкости |
| p | Перепад давления |
| p A, p B | Абсолютные давления на клеммах блоков |
| C D | Коэффициент расхода потока |
| A(h) | Площадь канала мгновенного отверстия |
| <reservedrangesplaceholder0> 0 | Начальное открытие |
| x | Перемещение затвора из начального положения |
| h | Открытие клапана |
| D | Диаметр отверстия |
| ρ | Плотность жидкости |
| A утечки | Площадь утечек закрытого клапана |
| 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 | Мгновенный гидравлический диаметр клапана |
| ν | Кинематическая вязкость жидкости |
| Re cr | Критическое число Рейнольдса (Critical Reynolds number значение параметров) |
Связи A и B являются гидравлическими портами. Связь S является портом физического сигнала, который управляет перемещением затвора. 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 . Положительный сигнал на порте физического сигнала S открывает клапан.
Никакие инерционные эффекты не учитываются.
Диаметр отверстия клапана. Отверстия в корпусе клапана и в затворе имеют одинаковый диаметр. Значение по умолчанию 0.01 м.
Начальное открытие клапана. Параметр может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Значение по умолчанию 0.
Полу-эмпирический параметр для характеристики емкости клапана. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия и обычно приводится в учебниках или таблицах данных производителя. Значение по умолчанию 0.65.
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.
Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом клапане. Основной целью параметра является поддержание вычислительной целостности цепи путем предотвращения изоляции фрагмента системы после полного закрытия клапана. Значение значения параметров должно быть больше 0. Значение по умолчанию 1e-12 м ^ 2.
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 клапана.
BГидравлический порт сопоставлен с выходным отверстием клапана.
SПорт физического сигнала, который управляет перемещением затвора. Сигнал, приложенный к этому порту, обрабатывается как поступательное движение, в метрах.