Local Resistance (IL)

Трубопровод в изотермической гидравлической системе

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

Описание

Блок Локальное Сопротивление (IL) моделирует падение давления из-за определяемых пользователем сопротивлений трубопровода в изотермической гидравлической системе. Можно задать различные коэффициенты потерь для прямых и противоположных потоков через сегмент трубопровода. Для поворотов русла трубопровода можно также выбрать использование библиотечных блоков «Изотермическая жидкость» Pipe Bend (IL) и «Колено» (IL) или, для изменений площади, блока «Изменение площади» (IL).

Коэффициент потерь параметризован либо постоянным отношением на основе давления трубопровода, либо предоставленными пользователем табличными данными для коэффициентов потерь на основе числа Рейнольдса.

Коэффициент постоянных потерь

Сегменты с коэффициентами потерь, которые остаются постоянными в области значений скоростей потока, вычисляются как:

$k_{l o s s} = k_{l o s s, B A} + \frac{(k_{l o s s, A B} - k_{l o s s, B A})}{2} [\tanh (\frac{3 Δ p}{Δ p_{c r i t}}) + 1],$

где:

k _{потерь,} AB и _{потерь k}, BA являются Forward flow loss coefficient (from A to B) и Reverse flow loss coefficient (from B to A) параметрами, соответственно.
Δp - различие давления p A - _p B.

Критическое различие давления, Δp _крик, является перепадом давления, связанным с Critical Reynolds number, Re _криком, который является переходной точкой режима течения между ламинарным и турбулентным потоком:

$Δ p_{c r i t} = \frac{\bar{ρ}}{2} k_{l o s s, c r i t} {(\frac{ν {Re}_{c r i t}}{D_{h}})}^{2},$

где:

k _{потерь crit} является коэффициентом потерь, связанным с критическим давлением, и основан на среднем значении коэффициентов прямых и обратных потерь.
ν - кинематическая вязкость жидкости.
$\bar{ρ}$ - средняя плотность жидкости.
D h - гидравлический диаметр сегмента, который является эквивалентным диаметром трубопровода с некруглым сечением : $D_{h} = \sqrt{\frac{4}{π A_{f l o w}}} .$ , где A _поток является Flow area.

Табличный коэффициент потерь

Коэффициент потерь может быть альтернативно интерполирован из предоставленных пользователем данных о числе Рейнольдса и коэффициенте потерь. Вектор чисел Рейнольдса может иметь как положительное, так и отрицательное значения, указывающие прямое и обратное течение, соответственно: $k_{l o s s} = T L U (Re) .$

Массовый расход жидкости

Масса сохраняется через клапан:

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

Массовый расход жидкости через клапан вычисляется как:

$\dot{m} = A_{f l o w} \frac{\sqrt{2 \bar{ρ}}}{\sqrt{k_{l o s s}}} \frac{Δ p}{{[Δ p^{2} + Δ p_{c r i t}^{2}]}^{1 / 4}},$

где k _потеря - коэффициент потерь потока, который выбирается между Forward flow loss coefficient (from A to B) и Reverse flow loss coefficient (from B to A) на основе направления потока блока.

Порты

Сохранение

расширить все

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Порт входа или выхода жидкости в сегмент трубопровода. Поток положителен от порта A к порту B.

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Порт входа или выхода жидкости в сегмент трубопровода. Поток положителен от порта A к порту B.

Параметры

расширить все

`Local loss parmameterization` - Метод расчета коэффициента потерь
`Constant` (по умолчанию) | `Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number`

Метод вычисления коэффициента потерь сегмента трубопровода. Коэффициент потерь параметризован либо линейной зависимостью между перепадом давления в сегменте и постоянным коэффициентом потерь, либо интерполяцией предоставленного пользователем коэффициента потерь и данных о числе Рейнольдса.

`Forward flow loss coefficient (from A to B)` - Коэффициент потерь для потока от A до B
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь, связанный с падением давления для потоков от порта A до порта B.

`Reverse flow loss coefficient (from B to A)` - Коэффициент потерь для потока от B до A
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь, связанный с падением давления для потоков от порта B до порта A.

`Reynolds number vector` - Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации
`[-500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000]` (по умолчанию) | вектор 1- n байта

Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации коэффициента потерь. Векторные элементы должны соответствовать один к одному элементам в параметре Loss coefficient vector. Элементы перечислены в порядке возрастания.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Local loss parameterization равным Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number.

`Loss coefficient vector` - Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации
`[.65, .75, .9, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 3.1, 4, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2]` (по умолчанию) | вектор 1- n байта

Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации коэффициента потерь. Векторные элементы должны соответствовать один к одному элементам в параметре Reynolds number vector. Элементы должны быть больше 0.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Local loss parameterization равным Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number.

`Flow area` - Площадь поперечного сечения сегмента
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Площадь поперечного сечения сегмента 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 клапан.

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.

См. также

Изменение площади (IL) | Колено (IL) | Поворот русла трубопровода (IL) | Тройник (IL)

Введенный в R2020a

Документация

Local Resistance (IL)

Описание

Коэффициент постоянных потерь

Табличный коэффициент потерь

Массовый расход жидкости

Порты

Сохранение

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Параметры

`Local loss parmameterization` - Метод расчета коэффициента потерь
`Constant` (по умолчанию) | `Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number`

`Forward flow loss coefficient (from A to B)` - Коэффициент потерь для потока от A до B
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Reverse flow loss coefficient (from B to A)` - Коэффициент потерь для потока от B до A
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Reynolds number vector` - Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации
`[-500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000]` (по умолчанию) | вектор 1- n байта

Зависимости

`Loss coefficient vector` - Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации
`[.65, .75, .9, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 3.1, 4, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2]` (по умолчанию) | вектор 1- n байта

Зависимости

`Flow area` - Площадь поперечного сечения сегмента
`1e-3 m^2` (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

См. также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

Local Resistance (IL)

Описание

Коэффициент постоянных потерь

Табличный коэффициент потерь

Массовый расход жидкости

Порты

Сохранение

A - Порт жидкости изотермическая жидкость

B - Порт жидкости изотермическая жидкость

Параметры

Local loss parmameterization - Метод расчета коэффициента потерь Constant (по умолчанию) | Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number

Forward flow loss coefficient (from A to B) - Коэффициент потерь для потока от A до B 1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Reverse flow loss coefficient (from B to A) - Коэффициент потерь для потока от B до A 1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Reynolds number vector - Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации [-500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000] (по умолчанию) | вектор 1- n байта

Зависимости

Loss coefficient vector - Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации [.65, .75, .9, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 3.1, 4, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2] (по умолчанию) | вектор 1- n байта

Зависимости

Flow area - Площадь поперечного сечения сегмента 1e-3 m^2 (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

См. также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`Local loss parmameterization` - Метод расчета коэффициента потерь
`Constant` (по умолчанию) | `Tabulated data - loss coefficient vs. Reynolds number`

`Forward flow loss coefficient (from A to B)` - Коэффициент потерь для потока от A до B
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Reverse flow loss coefficient (from B to A)` - Коэффициент потерь для потока от B до A
`1` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Reynolds number vector` - Вектор чисел Рейнольдса для табличной параметризации
`[-500, -200, -100, -50, -40, -30, -20, -10, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000]` (по умолчанию) | вектор 1- n байта

`Loss coefficient vector` - Вектор коэффициентов потерь для табличной параметризации
`[.65, .75, .9, 1.15, 1.35, 1.65, 2.3, 3.1, 4, 2.7, 1.8, 1.46, 1.3, .9, .65, .42, .3, .2]` (по умолчанию) | вектор 1- n байта

`Flow area` - Площадь поперечного сечения сегмента
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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