Гидравлическое отверстие переменного сечения с прямоугольного отверстия
Отверстия
Блок моделирует отверстие переменного сечения, созданную цилиндрическим золотником с острыми краями и прямоугольным отверстием в втулку. Скорость потока жидкости через отверстие пропорциональна открытию отверстия и перепаду давления на нем. 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 |
b | Ширина паза отверстия |
<reservedrangesplaceholder0> 0 | Начальное открытие |
x | Перемещение золотника из начального положения |
h | Открытие отверстия |
or | Индикатор ориентации отверстия. Переменная принимает значение + 1, если перемещение золотника в глобально присвоенном положительном направлении открывает отверстие, и -1, если положительное движение уменьшает открытие. |
ρ | Плотность жидкости |
A утечки | Площадь утечек закрытого отверстия |
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 мгновенного отверстия |
ν | Кинематическая вязкость жидкости |
Re cr | Критическое 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 . Положительный сигнал на порте физического сигнала S
открывает или закрывает отверстие в зависимости от значения Orifice orientation параметра.
Инерция жидкости не учитывается.
Ширина прямоугольного отверстия. Значение по умолчанию 1e-2
м.
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
.
Начальное открытие отверстий. Параметр может быть положительным (приоткрытое отверстие), отрицательным (перекрывающееся отверстие) или равным нулю для установки нулевого перекрытия. Значение начального открытия не зависит от ориентации отверстия. Значение по умолчанию 0
.
Параметр введен, чтобы задать эффект движения поршня управления отверстием на открытие клапана. Параметр может быть установлен в одну из двух опций: Opens in positive direction
или Opens in negative direction
. Значение Opens in positive direction
задает отверстие, поршень управления которого открывает клапан, когда он смещен в глобальное положительное направление. Параметр чрезвычайно полезен для построения клапанной кромки распределителя со всеми отверстиями, управляемыми одним и тем же золотником. Значение по умолчанию Opens in positive direction
.
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 12
. 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:
A
Гидравлический порт сопоставлен с входным отверстием отверстия.
B
Гидравлический порт сопоставлен с выходным отверстием отверстия.
S
Порт физического сигнала для управления перемещением золотника.
Скорость потока жидкости положительная, если жидкость течет из порта A
в порт B
. Положительный сигнал на порте физического сигнала S
открывает или закрывает отверстие в зависимости от значения Orifice orientation параметра.
Annular Orifice | Constant Area Hydraulic Orifice | Fixed Orifice | Orifice with Variable Area Round Holes | Variable Area Hydraulic Orifice | Variable Orifice