Комбинированный клапан сброса давления и снижения давления в изотермической системе
Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Клапаны и Отверстия/Клапаны Регулирования Давления
Клапан 3-Way Снижения Давления (IL) является комбинацией клапанов сброса давления и снижения давления. Он поддерживает давление в выходном отверстии клапана, порт A, ограничивая площадь притока в порту P и вытесняя поток в порт T.
Операция клапана запускается путем сравнения различия давления между портом T и портом A с порогом, заданным давлением. Когда давление между T и A, P управления, превышает это установленное давление, P устанавливает, уменьшает, порт P начинает закрываться. Переходное давление области значений определяет давления, которое испытывает клапан, когда оба клапана в портах P и T закрыты. Когда различие давления между портами A и T превышает область значений перехода давления, порт T открывается. То есть, Это Pressure regulation range задается как для клапанов снижения давления, так и для клапанов сброса давления. Параметры клапана, такие как Leakage Area и Maximum Opening Area, одинаковы для всех портов.
Для моделирования сброса давления или снижения давления относительно другого элемента системы см. Pressure Compensator Valve (IL). Для моделирования снижения давления между выходным отверстием клапана и атмосферой смотрите Pressure-Reducing Valve (IL). Для моделирования сброса давления относительно клапана или между выходным отверстием клапана и атмосферным давлением смотрите Pressure Relief Valve (IL).
Когда P управляете, P A - P T, превышает пороговое давление, P установите, уменьшая, клапан у порта P начинает закрываться. Когда Pressure transition range превышено, или когда P control > P set, сброс, клапан у порта T начинает открываться. Закрытие и открытие клапана параметризованы двумя способами:
Когда Set Pressure control установлено на Controlled
подключите сигнал давления к порту Ps, установите постоянную Pressure regulation range и установите постоянную Pressure transition range. Редукционный клапан начинает закрываться P когда управление больше, чем P набор, уменьшая и P ниже, уменьшая. Реакция предохранительного клапана срабатывает P когда управление больше, чем P набор, сброс и ниже P макс, сброс. P max, рельеф является суммой Pressure regulation range и P набора, рельефа.
Когда Set Pressure control установлено на Constant
закрытие клапана в порте P постоянно регулируется либо линейной, либо табличной параметризацией. Точно так же открытие предохранительного клапана у порта T параметризовано линейно или поиском таблицы. Пример линейной параметризации редукционного клапана (сплошная линия) и предохранительного клапана (пунктирная линия) показан ниже.
Когда Tabulated data
опция выбран, P set, reduction и P max, reduction являются первым и последним параметрами Pressure differential vector for reducing valve, соответственно, и P set, relief и P max, relief являются первым и последним параметрами Pressure differential vector for relief valve, соответственно. Пример табличной параметризации как редукционного, так и разгрузочного клапанов показан ниже.
Импульс сохраняется через клапан:
Массовый расход жидкости через клапаны вычисляется как:
где:
C d является Discharge coefficient.
A - текущее открытое пространство клапана между портами A и P или A и T, как показано нижним индексом.
A порт является Cross-sectional area at ports A, P & T.
- средняя плотность жидкости.
Δp - различие давления в клапане: p A - p B.
Критическое различие давления, Δp crit, является перепадом давления, сопоставленным с Critical Reynolds number, Re crit, точкой перехода режима течения между ламинарным и турбулентным потоками, которая соответствует либо компоненту снижения давления, либо компоненту сброса давления клапана:
где A является либо A PA, либо A AT, соответствующим восстановительному или сбросному компоненту клапана, соответственно.
Падение давления описывает снижение давления в клапане из-за уменьшения площади. PR потерь рассчитывается как:
Восстановление давления описывает положительный скачок давления в клапане из-за увеличения площади. Если вы не хотите захватывать это увеличение давления, установите Pressure recovery равным Off
. В этом случае потеря PR равна 1.
Площадь открытия A определяется параметризацией открытия (для Constant
только клапаны) редукционного клапана (P к A) или предохранительного клапана (A к T) и динамики открытия клапана.
Линейная параметризация площади клапана для редукционного клапана
а для предохранительного клапана это
Нормированное давление, является
где заданное и максимальное давления являются соответствующими настройками редукционного или предохранительного клапана.
В крайних точках областей значений сброса и уменьшения давления клапана можно поддерживать числовую робастность в симуляции, настраивая блок Smoothing factor. При ненулевом коэффициенте сглаживания функция сглаживания применяется к каждому вычисленному давлению, но в основном влияет на симуляцию в крайних пределах этих областей значений.
Когда Smoothing factor, f, ненулевое, сглаженное, нормированное давление вместо этого прикладывается к площади клапана:
В Tabulated data
параметризация, утечка A, PA и A max, PA являются первым и последним параметрами Opening area vector reducing valve, соответственно, и утечка A, AT и A max, AT являются первым и последним параметрами Opening area vector for relief valve, соответственно. Сглаженное нормированное давление также используется, когда коэффициент сглаживания ненулевой с линейной интерполяцией и ближайшей экстраполяцией.
Если Opening dynamics смоделированы, в ответ потока на открытие клапана вводится задержка. A клапан становится динамической площадью открытия или закрытия, A dyn; A противном случае клапан является установившейся площадью открытия. Эта площадь характерна для восстановительных и сбросных компонентов клапана, A PA или A AT, соответственно. Мгновенное изменение динамической площади открытия вычисляется на основе Opening time constant , τ:
По умолчанию Opening dynamics задано значение Off
.
Трением между клапаном и жидкостью, гидравлической силой жидкости на компонентах клапана и эффектом инерции жидкости пренебрегают.
Уравновешивающий клапан (IL) | Клапан компенсатора давления (IL) | Клапан сброса давления (IL) | Компенсированный давлением 3-Way клапан управления потоком (IL) | Редукционный клапан (IL)