Temperature Control Valve (G)

Клапан с входным термостатом для регулирования потока

Библиотека:
Simscape/Жидкости/Газ/Клапаны и Отверстия/Регулирующие Клапаны Потока

Описание

Блок Temperature Control Valve (G) моделирует отверстие с термостатом как механизм регулирования потока. Термостат содержит датчик температуры и механизм открытия чёрного ящика - тот, чья геометрия и механика имеют значение меньше, чем его эффекты. Датчик находится во входном отверстии, и он реагирует с небольшой задержкой, захваченной временной задержкой первого порядка, на изменения температуры.

Когда датчик считывает температуру, превышающую заданное значение активации, механизм открытия приводится в действие. Клапан начинает открываться или закрываться, в зависимости от выбранного режима работы - первого случая, соответствующего нормально закрытому клапану, и второго - нормально открытому клапану. Изменение площади открытия продолжается до предела температурной области значений клапана, за точку которого площадь открытия является постоянной. В пределах области значений площадь открытия является линейной функцией от температуры.

Поток может быть ламинарным или турбулентным, и он может достигать (до) звуковых скоростей. Это происходит в vena contracta, точке непосредственно за горловиной клапана, где поток является и самым узким, и самым быстрым. Поток затем дросселируется, и его скорость насыщается, с падением давления ниже по потоку, больше не достаточным для увеличения его скорости. Дросселирование происходит, когда отношение противодавления достигает критического значения характеристики клапана. Сверхзвуковой поток не захватывается блоком.

Управление температурой

Измерение температуры во входном отверстии служит управляющим сигналом для клапана. Чем больше его повышение по сравнению с температурой активации, тем больше площадь открытия расходится с ее нормальным состоянием - максимально закрыто в настройке Valve operation по умолчанию Opens above activation temperature, полностью открытый в альтернативной настройке.

Здесь различие между показанием температуры датчика и температурой активации называется перерегулированием температуры. Для использования в вычислениях блоков эта переменная нормирована к области значений регулирования температуры клапана (тому, над которым площадь открытия переменна). Его значение вычисляется в этой (нормированной) форме с помощью выражения:

$\hat{T} = \frac{T_{S} - T_{A}}{Δ T},$

где T - температура. Накладные ^ символ обозначает его нормированное значение, в то время как нижние индексы S и A указать показания датчика входного отверстия и значение активации (константа, полученная из параметров блоков того же имени). Различие ΔT является регулирование температуры клапана (оно также получено из параметров блоков того же имени).

Динамика датчика

Чтобы эмулировать реальный датчик температуры, который может регистрировать сдвиг температуры только постепенно, блок добавляет временную задержку первого порядка к показанию температуры, T S. Задержка дает датчику переходного процесса на изменения температуры. Этот ответ получен в выражении:

$\frac{d}{d t} T_{S} = \frac{T_{In} - T_{S}}{τ},$

где τ - время, необходимое датчику для регистрации изменения температуры на шаге. Его значение получается из Sensor time constant параметров блоков. Чем он меньше, тем быстрее реагирует датчик. Нижний индекс In обозначает фактическую температуру входного отверстия на текущем временном шаге симуляции.

Численное сглаживание

Нормированная температура перерегулирования охватывает три области давления. Ниже температуры активации её значение является постоянным нулем. Выше максимальной температуры - суммы температуры активации и области значений значений регулирования температуры - это 1. В промежутке он изменяется, как линейная функция от показаний датчика температуры, T S.

Переходы между областями резкие, их склоны прерывистые. Они ставят задачу перед решателями с переменным шагом (сортировка, обычно используемая с моделями Simscape). Чтобы точно захватить разрывы, упомянутые в некоторых контекстах как события пересечения нуля, решатель должен уменьшить свой временной шаг, ненадолго остановившись во время пересечения в порядок, чтобы пересчитать свою якобианскую матрицу (представление зависимостей между переменными состояния модели и их производными по времени).

Эта стратегия решателя эффективна и устойчива, когда присутствуют разрывы. Это делает решатель менее склонным к ошибкам сходимости - но это может значительно продлить время, необходимое для завершения запуска симуляции, возможно, чрезмерно так для практического использования в симуляции в реальном времени. Альтернативным подходом, используемым здесь, является полное устранение разрывов.

Нормализованный перерегулирование температуры с резкими переходами

Чтобы удалить разрывы наклона, блок сглаживает их на небольшом фрагменте кривой открытия. Сглаживание, которое добавляет небольшое искажение на каждом переходе, гарантирует, что клапан ослабевает в свои предельные положения, а не защелкивается (резко) в них. Сглаживание опционально: можно отключить его, установив для него шкалу времени нуля. Форма и шкала сглаживания, при применении, частично получают из кубических полиномов:

$λ_{L} = 3 {\bar{T}}_{L}^{2} - 2 {\bar{T}}_{L}^{3}$

$λ_{R} = 3 {\bar{T}}_{R}^{2} - 2 {\bar{T}}_{R}^{3},$

где

${\bar{T}}_{L} = \frac{\hat{T}}{Δ T^{*}}$

${\bar{T}}_{R} = \frac{\hat{T} - (1 - Δ T^{*})}{Δ T^{*}} .$

В уравнениях:

ƛ L является выражением сглаживания для перехода от максимально закрытого положения.
ƛ R является выражением сглаживания для перехода от положения полностью открытого отверстия.
Δp^* - (бесчисленная) характеристическая ширина области сглаживания температуры:

$Δ T^{*} = f^{*} \frac{1}{2},$
где f^* - коэффициент сглаживания, оцениваемый между 0 и 1 и получены из параметров блоков того же имени.
Когда коэффициент сглаживания 0нормализованный перерегулирование температуры остается в исходном виде - сглаживание не применяется - и его переходы остаются резкими. Когда это 1сглаживание охватывает всюсь область значений регулирования температуры (с нормализованным перерегулированием температуры, принимающим форму S-кривой).
При промежуточных значениях сглаживание ограничивается частью этой области значений. Значение 0.5для примера сглаживает переходы на четверть области значений регулирования температуры с каждой стороны (для общей гладкой области в половину области значений регулирования).

Сглаживание добавляет к нормированному перерегулированию температуры две новые области - одну для плавного перехода слева, другую для правого, давая в общей сложности пять областей. Они выражены в кусочно-линейной функции:

${\hat{T}}^{*} = {\begin{array}{l} 0, & \hat{T} \leq 0 \\ \hat{T} λ_{L}, & \hat{T} < Δ T^{*} \\ \hat{T}, & \hat{T} \leq 1 - Δ T^{*} \\ \hat{T} (1 - λ_{R}) + λ_{R}, & \hat{T} < 1 \\ 1 & \hat{T} \geq 1 \end{array},$

где звездочка обозначает сглаженную переменную (нормализованный перерегулирование температуры). Рисунок показывает эффект сглаживания на резкости переходов.

Проводимость звука

Когда площадь открытия изменяется во время симуляции, также изменяется массовый расход жидкости через клапан. Связь между этими двумя переменными, однако, косвенная. Массовый расход жидкости определяется в терминах проводимости звука клапана, и именно эта величина действительно определяется площадью открытия.

Проводимость звука, если вы с ней незнакомы, описывает легкость, с которой газ будет течь, когда он будет подавлен - когда его скорость на теоретическом максимуме (локальная скорость звука). Его измерение и вычисление подробно описаны в стандарте ISO 6358 (на котором основан этот блок).

В таблицах данных клапана обычно указывается только одно значение: значение, взятое в установившемся состоянии в положении полностью открытого отверстия. Это то же самое, что и в диалоговом окне блока (когда задана Valve parameterization Sonic conductance). Для значений в области значений открытия клапана этот максимум масштабируется (нормализованной) площадью открытия клапана:

$C (S) = \frac{S}{S_{Max}} C_{Max},$

где C - проводимость звука и нижний индекс Max обозначает заданное (заводское) значение. Проводимость звука изменяется линейно между C _Max в положении полностью открытого отверстия и $S_{Leak} \div S_{Max} \times C_{Max}$ в максимально закрытом положении - значение, близкое к нулю и обусловленное только внутренними утечками между портами.

Другие параметризации

Поскольку проводимость звука может быть недоступна (или самый удобный выбор для вашей модели), блок обеспечивает несколько эквивалентных параметризаций. Используйте раскрывающийся список Valve parameterization, чтобы выбрать лучшее для имеющихся данных. Параметризации:

Restriction area
Sonic conductance
Cv coefficient (USCS)
Kv coefficient (SI)

Параметризации отличаются только данными, которые они требуют от вас. Их массовые расходы жидкости расчеты все еще основаны на проводимости звука. Если вы выбираете параметризацию, отличную от Sonic conductanceзатем блок преобразует альтернативные данные - (вычисленную) площадь открытия или (заданный) коэффициент потока - в эквивалентную проводимость звука.

Коэффициенты Потока

Коэффициенты потока измеряют, что есть, в нижней части, то же количество - скорость потока жидкости через клапан при некоторой согласованной температуре и перепаде давления. Они отличаются только стандартными условиями, используемыми в их определении, и физическими единицами измерения, используемыми в их выражении:

C v измеряется при общепринятой температуре 60 ℉ и перепад давления 1 PSI; выражается в имперских модулях US gpm. Это коэффициент потока, используемый в модели, когда Valve parameterization параметров блоков установлено на Cv coefficient (USCS).
K v измеряется при общепринятой температуре 15 ℃ и перепад давления 1 bar; выражается в метрических модулях m³/ ч. Это коэффициент потока, используемый в модели, когда Valve parameterization параметров блоков установлено на Kv coefficient (SI).

Проводимость звука

Если параметризация клапана установлена в Cv Coefficient (USCS), проводимость звука вычисляется в максимально закрытом и полностью открытом положении клапана из параметров Cv coefficient (SI) at maximum flow и Cv coefficient (SI) at leakage flow блоков:

$C = (4 \times 10^{- 8} C_{v}) m^{3} / (s P a),$

где C v - значение коэффициента потока на максимальном или утечке. Дозвуковой индекс, m, установлен в 0.5 и критическое отношение давления, b _cr, устанавливается равным 0.3. (Они используются в вычислениях массового расхода, приведенных в разделе Momentum Balance.)

Если на Kv coefficient (SI) вместо этого используется параметризация, проводимость звука вычисляется в тех же положениях клапана (максимально закрытом и полностью открытом) из параметров Kv coefficient (USCS) at maximum flow и Kv coefficient (USCS) at leakage flow блоков:

$C = (4.758 \times 10^{- 8} K_{v}) m^{3} / (s P a),$

где K v - значение коэффициента потока на максимальном или утечке. Дозвуковой индекс, m, установлен в 0.5 и критическое отношение давления, b _cr, устанавливается равным 0.3.

Для Restriction area параметризация, проводимость звука вычисляется (в тех же положениях клапана) из Maximum opening area, и Leakage area параметров блоков:

$C = (0.128 \times 4 S / π) L / (s b a r),$

где S - площадь открытия на максимальном или утечке. Дозвуковой индекс, m, установлен в 0.5 в то время как критическое отношение давления, b _cr вычисляется из выражения:

$0.41 + 0.272 {[\frac{\hat{T} (S_{U} - S_{L}) + S_{L}}{S}]}^{0.25},$

где S - площадь открытия клапана и нижние индексы U и L обозначить его значения в верхней (U) и ниже (L) границы области значений регулирования температуры. Они зависят от установки параметра Valve operation (Opens above activation temperature или Closes above activation temperature).

Баланс импульса

Причины падения давления, происходящих в каналах клапана, проигнорированы в блоке. Безотносительно их характера - внезапных изменений сечения, искривлений линии потока - только их совокупный эффект рассматривается во время симуляции. Этот эффект полностью отражается на проводимости звука клапана (или на данных переменных параметров клапана).

Массовый расход жидкости

Когда поток дросселируется, массовый расход жидкости является функцией проводимости звука клапана и термодинамических условий (давления и температуры), установленных на входном отверстии. Функция линейна по отношению к давлению:

${\dot{m}}_{ch} = C ρ_{0} p_{in} \sqrt{\frac{T_{0}}{T_{in}}},$

где:

C - проводимость звука внутри клапана. Его значение получается из параметров блоков того же имени или путем преобразования других параметров блоков (точный источник в зависимости от настройки Valve parameterization).
ρ - плотность газа, здесь при стандартных условиях (нижний индекс 0), полученный из Reference density параметры блоков.
p - абсолютное давление газа, здесь соответствующее входному отверстию (in).
T - температура газа на входе (in) или при стандартных условиях (0), последний получен из Reference temperature параметров блоков.

Когда поток является дозвуковым, и, следовательно, больше не дросселируется, массовый расход жидкости становится нелинейной функцией давления - и того, и другого во входном отверстии, и пониженного значения на выходе. В турбулентном режиме течения (с давлением на выходе, содержащимся в отношении противодавления клапана), массовый расход жидкости выражение является:

${\dot{m}}_{tur} = C ρ_{0} p_{in} \sqrt{\frac{T_{0}}{T_{in}}} {[1 - {(\frac{p_{r} - b_{cr}}{1 - b_{cr}})}^{2}]}^{m},$

где:

p r - отношение противодавления или соотношение между давлением на выходе (_{p наружу}) и давлением на входе _(p в):

$P_{r} = \frac{p_{out}}{p_{in}}$
b _cr - критический коэффициент давления, при котором поток становится дроссельным. Его значение получается из параметров блоков того же имени или путем преобразования других параметров блоков (точный источник в зависимости от настройки Valve parameterization).
m - дозвуковой индекс, эмпирический коэффициент, используемый для более точной характеристики поведения дозвуковых потоков. Его значение получается из параметров блоков того же имени или путем преобразования других параметров блоков (точный источник в зависимости от настройки Valve parameterization).

Когда поток является ламинарным (и все еще дозвуковым), выражение массового расхода жидкости жидкости изменяется на:

${\dot{m}}_{lam} = C ρ_{0} p_{in} [\frac{1 - p_{r}}{1 - b_{lam}}] \sqrt{\frac{T_{0}}{T_{in}}} {[1 - {(\frac{b_{lam} - b_{cr}}{1 - b_{cr}})}^{2}]}^{m}$

где b _lam - критическое отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным режимами (полученное из параметра Laminar flow pressure ratio блока). Объединение выражений массового расхода жидкости жидкости в одну (кусочно) функцию, дает:

$\dot{m} = {\begin{array}{l} {\dot{m}}_{бегство}, & b_{lam} \leq p_{r} < 1 \\ {\dot{m}}_{tur}, & b_{cr} \leq p_{r} < p_{lam} \\ {\dot{m}}_{ch}, & p_{r} < b_{Cr} \end{array},$

при верхней строке, соответствующей дозвуковому и ламинарное течение, средняя строка к дозвуковому и турбулентному потоку, а нижняя часть строки к дроссельному (и, следовательно, звуковому) потоку.

Баланс массы

Объем жидкости в клапане, и, следовательно, его масса, приняты, очень маленькими, и это, для моделирования целей, проигнорировано. В результате никакое количество газа не может накопиться там. По принципу сохранения массы массовый расход жидкости в клапан через один порт должен равняться расходу из клапана через другой порт:

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

где $\dot{m}$ задается как массовый расход жидкости в клапан через порт A или B. Обратите внимание, что в этом блоке поток может достигать, но не превышать звуковых скоростей.

Энергетический баланс

Клапан моделируется как адиабатический компонент. Между газом и стенкой, которая его окружает, не может происходить теплообмен. Никакие работы не выполняются на или газом, когда он проходит от входного отверстия до выхода. При этих предположениях энергия может течь только с помощью advection, через порты A и B. По принципу сохранения энергии сумма энергетических потоков в портах должна тогда всегда равняться нулю:

$ϕ_{A} + ϕ_{B} = 0,$

где ϕ определяется как скорость потока жидкости энергии в клапан через один из портов (A или B).

Порты

Сохранение

расширить все

`A` - Вход в клапан
газ

Открытие, посредством которого рабочая жидкость может войти или выйти из клапана. Направление потока зависит от перепада давления, установленного на клапане. Разрешены как направления вперед, так и назад.

`B` - Вход в клапан
газ

Параметры

расширить все

Основные параметры

`Valve operation` - Признак изменения площади открытия, вызванный потеплением
`Opens above activation temperature` (по умолчанию) | `Closes above activation temperature`

Признак изменения площади открытия, вызванный потеплением. Площадь открытия может расширяться с повышением температуры или может сжиматься. Изменение начинается при температуре активации и продолжается с условиями потепления на протяжении всей области значений регулирования температуры клапана.

Настройка по умолчанию соответствует нормально закрытому клапану, который открывается повышением температуры; альтернативная настройка соответствует нормально открытому клапану, который закрывается с тем же самым.

`Activation temperature` - Температура, при которой срабатывает механизм открытия
`330 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Температура, при которой срабатывает механизм открытия. Потепление выше этой температуры либо откроет, либо закроет клапан, в зависимости от настройки параметра Valve operation. Площадь открытия остается переменной во всей области значений регулирования температуры клапана.

`Temperature regulation range` - Диапазон интервала температуры, в течение которого площадь открытия переменна
`8 K` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах измерения температуры

Диапазон интервала температуры, в течение которого площадь открытия клапана изменяется с температурой. Интервал начинается с температуры активации клапана; он заканчивается по той же сумме указанным здесь нормативной областью значений.

`Sensor time constant` - Время регистрации изменения температуры на датчике входного отверстия
`1.5 s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах времени

Характерное время для изменения температуры для регистрации на датчике входного отверстия. Этот параметр определяет задержку между началом изменения и стабильным измерением того же (принимается, когда датчик приближается к своему новому установившемуся состоянию). Значение 0 означает, что датчик мгновенно реагирует на изменение температуры.

`Valve parameterization` - Метод, которым можно охарактеризовать открытие клапана
`Sonic conductance` (по умолчанию) | `Cv coefficient (USCS)` | `Kv coefficient (SI)` | `Restriction area`

Выбор метода ISO для использования при вычислении массового расхода жидкости. Все вычисления основаны на Sonic conductance параметризации; если выбрана другая опция, данные, указанные в, преобразуются в эквивалентную проводимость звука, отношение критического давления и дозвуковой индекс. Для получения дополнительной информации о преобразовании см. описание блока.

Этот параметр определяет, какие меры открытия клапана вы должны задать - и, следовательно, какие из этих мер появляются как параметры в диалоговом окне блока.

`Cross-sectional area at ports A and B` - Площадь, нормальная к пути потока в портах клапана
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Площадь , перпендикулярная линии потока в портах клапана. Порты приняты одинаковыми в размере. Площадь потока, заданная здесь, должна идеально совпадать с площадями входных отверстий смежных компонентов.

`Laminar flow pressure ratio` - Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным
`0.999` (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

Отношение давления, при котором поток переходит между режимами ламинарного и турбулентного течения. Отношение давления является долей абсолютного давления ниже по потоку от клапана над тем, что только выше по потоку от него. Поток ламинарен, когда фактическое отношение давления выше порога, заданного здесь, и турбулентен, когда он ниже. Типичные значения варьируются от 0.995 на 0.999.

`Reference temperature` - эталонная температура ISO 8778
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Температура в стандартной ссылке, заданная как 293,15 K в ISO 8778.

`Reference density` - эталонная плотность ISO 8778
`1.185` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах измерения массы/объема

Плотность в стандартной ссылке, заданная как 1,185 кг/м3 в ISO 8778.

Model parameterization»

`Sonic conductance at maximum flow` - Мера максимальной скорости потока жидкости жидкости при начальных условиях в восходящем направлении
`1.6 l/s/bar` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах объема/времени/давления

Эквивалентная мера максимальной скорости потока жидкости, пропускаемой через клапан при некоторых начальных условиях входного отверстия, обычно описанных в ISO 8778. Поток на максимуме, когда клапан полностью открыт, и скорость потока подавлена (он насыщается с локальной скоростью звука). Это значение обычно указывается производителями в технических таблицах данных.

Проводимость звука определяется как отношение массового расхода жидкости через клапан к продукту давления и плотности перед входным отверстием клапана. Этот параметр часто упоминается в литературе как C-значение.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Sonic conductance.

`Sonic conductance at leakage flow` - Измерение минимального расхода жидкости при начальных условиях в восходящем направлении
`1e-5 l/s/bar` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах объема/времени/давления

Эквивалентная мера минимальной скорости потока жидкости, пропускаемой через клапан при некоторых начальных условиях входного отверстия, обычно описанных в ISO 8778. Поток находится на минимуме, когда клапан максимально закрыт, и только небольшая площадь утечек - из-за дефектов уплотнения, скажем, или естественных допусков клапана - остается между его портами.

Этот параметр служит, в основном, чтобы гарантировать, что закрытие клапана не заставляет фрагменты газовой сети становиться изолированными (условие, которое, как известно, вызывает проблемы симуляции). Точное значение, заданное здесь, менее важно, что это (очень маленькое) число, больше нуля.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Sonic conductance.

`Critical pressure ratio` - Отношение противодавления при начальных условиях в восходящем направлении, при котором скорость потока жидкости является максимальной
`0.3` (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

Отношение давления ниже по потоку к абсолютному давлению выше по потоку, при котором поток становится подавленным (и его скорость становится насыщенной при локальной скорости звука). Этот параметр часто упоминается в литературе как b-значение. Введите число, больше или равное нулю и меньше, чем Laminar flow pressure ratio параметров блоков.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Sonic conductance.

`Subsonic index` - Экспонента, используемая для более точной характеристики потока в дозвуковом режиме
`0.5` (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

Эмпирический экспонент, используемый для более точного вычисления массового расхода жидкости через клапан, когда поток дозвуковой. Этот параметр иногда упоминается как m-индекс. Его значение приблизительно 0.5 для клапанов (и других компонентов), пути потока которых фиксированы.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Sonic conductance.

`Cv coefficient (USCS) at maximum flow` - Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в стандартных модулях США
`0.4` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах ft ^ 3/min

Коэффициент потока полностью открытого клапана, выраженный в обычных модулях ft в США³/ min (как описано в NFPA T3.21.3). Этот параметр измеряет относительную легкость, с которой газ будет проходить через клапан, когда управляется заданным перепадом давления. Это значение обычно указывается производителями в технических таблицах данных.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Cv coefficient (USCS).

`Cv coefficient (USCS) at leakage flow` - Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в стандартных модулях США
`1e-6` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах ft ^ 3/min

Коэффициент потока максимально закрытого клапана, выраженный в обычных модулях ft в США³/ min (как описано в NFPA T3.21.3). Этот параметр измеряет относительную легкость, с которой газ будет проходить через клапан, когда управляется заданным перепадом давления.

Цель этого параметра состоит, в основном, в том, чтобы гарантировать, что закрытие клапана не заставляет фрагменты газовой сети становиться изолированными (условие, которое, как известно, вызывает проблемы симуляции). Точное значение, заданное здесь, менее важно, что это (очень маленькое) число, больше нуля.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Cv coefficient (USCS).

`Kv coefficient (SI) at maximum flow` - Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в единицах СИ
`0.3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах m ^ 3/ч

Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в единицах СИ m^3/hr. Этот параметр измеряет относительную легкость, с которой газ будет проходить через клапан, когда управляется заданным перепадом давления. Это значение обычно указывается производителями в технических таблицах данных.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Kv coefficient (SI).

`Kv coefficient (SI) at leakage flow` - Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в единицах СИ
`1e-6` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах m ^ 3/ч

Коэффициент расхода максимально закрытого клапана, выраженный в единицах СИ m^3/hr. Этот параметр измеряет относительную легкость, с которой газ будет проходить через клапан, когда управляется заданным перепадом давления.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Kv coefficient (SI).

`Maximum opening area` - Площадь открытия в положении полностью открытого отверстия из-за дефектов уплотнения
`1e-4 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Площадь открытия клапана в положении полностью открытого отверстия, когда клапан на верхнем пределе области значений значений регулирования давления. Блок использует этот параметр, чтобы масштабировать выбранную меру открытия клапана - проводимость звука, скажем, или C V коэффициент потока - во всей области значений значений регулирования давления.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Opening area.

`Leakage area` - Площадь открытия в максимально закрытом положении из-за дефектов уплотнения
`1e-12 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Площадь открытия клапана в максимально закрытом положении, когда остается только внутренние утечки между портами. Этот параметр служит, в основном, чтобы гарантировать, что закрытие клапана не заставляет фрагменты газовой сети становиться изолированными (условие, которое, как известно, вызывает проблемы симуляции). Точное значение, заданное здесь, менее важно, что это (очень маленькое) число, больше нуля.

Зависимости

Этот параметр активен и доступен в диалоговом окне блока, когда задана Valve parameterization Opening area.

`Smoothing factor` - Количество сглаживания для применения функции площади открытия клапана
`0` (по умолчанию)

Количество сглаживания для применения функции площади открытия клапана. Этот параметр определяет ширины областей, которые будут сглаживаться - один расположен при положении полностью открытого отверстия, другой при положении полностью закрытого отверстия.

Сглаживание накладывает на каждую область функции площади открытия нелинейный сегмент (функцию полинома третьего порядка, из которой возникает сглаживание). Чем больше значение, заданное здесь, тем больше сглаживание, и тем шире становятся нелинейные сегменты.

По значение по умолчанию 0сглаживание не применяется. Переходы к максимально закрытым и положениям полностью открытого отверстия затем вводят разрывы (связанные с пересечениями нулем), которые имеют тенденцию замедлять скорость моделирования.

Вкладка Переменные

`Sensor Temperature` - Температура на входе в начале симуляции
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Начальное условие температуры на входе в клапан. Блок использует временную задержку первого порядка, чтобы определить, как эта температура будет изменяться во время симуляции. Установите опцию Priority, чтобы Low, чтобы игнорировать значение, заданное здесь, если конфликтуют с другими существующими начальными условиями.

Документация

Temperature Control Valve (G)

Описание

Управление температурой

Проводимость звука

Баланс импульса

Баланс массы

Энергетический баланс

Порты

Сохранение

`A` - Вход в клапан
газ

`B` - Вход в клапан
газ

Параметры

`Valve operation` - Признак изменения площади открытия, вызванный потеплением
`Opens above activation temperature` (по умолчанию) | `Closes above activation temperature`

`Activation temperature` - Температура, при которой срабатывает механизм открытия
`330 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

`Sensor time constant` - Время регистрации изменения температуры на датчике входного отверстия
`1.5 s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах времени

`Valve parameterization` - Метод, которым можно охарактеризовать открытие клапана
`Sonic conductance` (по умолчанию) | `Cv coefficient (USCS)` | `Kv coefficient (SI)` | `Restriction area`

`Cross-sectional area at ports A and B` - Площадь, нормальная к пути потока в портах клапана
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

`Laminar flow pressure ratio` - Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным
`0.999` (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

`Reference temperature` - эталонная температура ISO 8778
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

`Reference density` - эталонная плотность ISO 8778
`1.185` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах измерения массы/объема

Зависимости

Зависимости

Зависимости

`Subsonic index` - Экспонента, используемая для более точной характеристики потока в дозвуковом режиме
`0.5` (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Зависимости

`Leakage area` - Площадь открытия в максимально закрытом положении из-за дефектов уплотнения
`1e-12 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Зависимости

`Smoothing factor` - Количество сглаживания для применения функции площади открытия клапана
`0` (по умолчанию)

`Sensor Temperature` - Температура на входе в начале симуляции
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

Temperature Control Valve (G)

Описание

Управление температурой

Проводимость звука

Баланс импульса

Баланс массы

Энергетический баланс

Порты

Сохранение

A - Вход в клапан газ

B - Вход в клапан газ

Параметры

Valve operation - Признак изменения площади открытия, вызванный потеплением Opens above activation temperature (по умолчанию) | Closes above activation temperature

Activation temperature - Температура, при которой срабатывает механизм открытия 330 K (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Sensor time constant - Время регистрации изменения температуры на датчике входного отверстия 1.5 s (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах времени

Valve parameterization - Метод, которым можно охарактеризовать открытие клапана Sonic conductance (по умолчанию) | Cv coefficient (USCS) | Kv coefficient (SI) | Restriction area

Cross-sectional area at ports A and B - Площадь, нормальная к пути потока в портах клапана 0.01 m^2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Laminar flow pressure ratio - Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным 0.999 (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

Reference temperature - эталонная температура ISO 8778 293.15 K (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Reference density - эталонная плотность ISO 8778 1.185 (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах измерения массы/объема

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Subsonic index - Экспонента, используемая для более точной характеристики потока в дозвуковом режиме 0.5 (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Kv coefficient (SI) at maximum flow - Коэффициент расхода полностью открытого клапана, выраженный в единицах СИ 0.3 (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах m ^ 3/ч

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Leakage area - Площадь открытия в максимально закрытом положении из-за дефектов уплотнения 1e-12 m^2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Зависимости

Smoothing factor - Количество сглаживания для применения функции площади открытия клапана 0 (по умолчанию)

Sensor Temperature - Температура на входе в начале симуляции 293.15 K (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

Расширенные возможности

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

См. также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` - Вход в клапан
газ

`B` - Вход в клапан
газ

`Valve operation` - Признак изменения площади открытия, вызванный потеплением
`Opens above activation temperature` (по умолчанию) | `Closes above activation temperature`

`Activation temperature` - Температура, при которой срабатывает механизм открытия
`330 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

`Sensor time constant` - Время регистрации изменения температуры на датчике входного отверстия
`1.5 s` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах времени

`Valve parameterization` - Метод, которым можно охарактеризовать открытие клапана
`Sonic conductance` (по умолчанию) | `Cv coefficient (USCS)` | `Kv coefficient (SI)` | `Restriction area`

`Cross-sectional area at ports A and B` - Площадь, нормальная к пути потока в портах клапана
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

`Laminar flow pressure ratio` - Отношение давления, при котором поток переходит между ламинарным и турбулентным
`0.999` (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

`Reference temperature` - эталонная температура ISO 8778
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

`Reference density` - эталонная плотность ISO 8778
`1.185` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах измерения массы/объема

`Subsonic index` - Экспонента, используемая для более точной характеристики потока в дозвуковом режиме
`0.5` (по умолчанию) | положительный безюнитный скаляр

`Leakage area` - Площадь открытия в максимально закрытом положении из-за дефектов уплотнения
`1e-12 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

`Smoothing factor` - Количество сглаживания для применения функции площади открытия клапана
`0` (по умолчанию)

`Sensor Temperature` - Температура на входе в начале симуляции
`293.15 K` (по умолчанию) | скаляр в единицах измерения температуры

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