T-Junction (IL)

Трехстороннее соединение в изотермической жидкой системе

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

Описание

Блок тройника (IL) моделирует трехстороннее соединение трубопровода с ветвью в порту C соединенном в 90^o угол к основному трубопроводу линии, между портами A и B. Можно задать пользовательский или стандартный тип соединения. Когда Three-way junction type установлено на Customможно задать коэффициенты потерь каждого сегмента трубопровода для сходящихся и расходящихся потоков. Стандартная модель применяет отраслевые стандартные коэффициенты потерь к уравнениям импульса.

Направление потока

Поток сходится, когда поток ветви, поток через порт C, сливается в основной поток. Поток расходится, когда поток ветви отделяется от основного потока. Направление потока между A и I, точка, где ветвь соответствует основной, и B и I должны быть последовательными, чтобы все коэффициенты потерь были применены. Если они не являются, как показано на последних двух схемах на рисунке ниже, потери в соединении аппроксимируются основным коэффициентом потерь ветви для сходящихся или расходящихся потоков.

Сценарии потока

Стандартный Тройник

Когда Three-way junction type установлено на Standardкоэффициенты потерь трубопровода, K _{основной} и _{K стороны}, и коэффициент трения трубопровода, f T, вычисляются согласно крану [1]:

$K_{m a i n} = 20 f_{T, m a i n},$

$K_{s i d e} = 60 f_{T, s i d e} .$

В отличие от пользовательского типа соединения, стандартный коэффициент потерь соединения является одинаковым как для сходящихся, так и для расходящихся потоков. K A, _K B и K C затем вычисляются так же, как и пользовательские соединения.

Коэффициент трения на номинальный диаметр трубопровода

Настраиваемый Тройник

Когда Three-way junction type установлено на Customкоэффициент потерь трубопровода в каждом порте, K, вычисляется на основе пользовательских параметров потерь для сходящегося и расходящейся скорости потока жидкости и массового расхода жидкости в каждом порту. Коэффициенты определены в целом для положительных и отрицательных потоков:

$K_{A} = m_{A}^{+} ({\dot{m}}_{B}^{+} {\dot{m}}_{C}^{-} \frac{K_{m a i n, c o n v}}{2} + {\dot{m}}_{B}^{-} {\dot{m}}_{C}^{+} K_{m a i n, c o n v}) + m_{A}^{-} ({\dot{m}}_{B}^{+} {\dot{m}}_{C}^{-} K_{m a i n, d i v} + {\dot{m}}_{B}^{-} {\dot{m}}_{C}^{+} \frac{K_{m a i n, d i v}}{2}),$

где

K _{основном, conv} является Main branch converging loss coefficient.
K _{основном div} является Main branch diverging loss coefficient.

$K_{B} = m_{A}^{+} ({\dot{m}}_{B}^{+} {\dot{m}}_{C}^{-} \frac{K_{m a i n, c o n v}}{2} + {\dot{m}}_{B}^{-} {\dot{m}}_{C}^{-} K_{m a i n, d i v}) + m_{A}^{-} ({\dot{m}}_{B}^{+} {\dot{m}}_{C}^{+} K_{m a i n, c o n v} + {\dot{m}}_{B}^{-} {\dot{m}}_{C}^{+} \frac{K_{m a i n, d i v}}{2}) .$

$K_{C} = (m_{A}^{+} {\dot{m}}_{B}^{-} + {\dot{m}}_{A}^{-} {\dot{m}}_{B}^{+}) ({\dot{m}}_{C}^{+} K_{s i d e, c o n v} + {\dot{m}}_{C}^{-} K_{s i d e, c o n v}),$

где:

K _{стороны, conv} является Side branch converging loss coefficient.
K _{стороны div} является Side branch diverging loss coefficient.

Положительное массовое направление потока в каждом порту, когда направление потока от A до B, от A до C и от C до B, определяется как:

${\dot{m}}_{p o r t}^{+} = \frac{1 + \tanh (\frac{4 {\dot{m}}_{p o r t}}{{\dot{m}}_{t h r e s h}})}{2} .$

Отрицательное направление массового потока определяется как:

${\dot{m}}_{p o r t}^{-} = \frac{1 - \tanh (\frac{4 {\dot{m}}_{p o r t}}{{\dot{m}}_{t h r e s h}})}{2} .$

Порог массового расхода жидкости, который является точкой, в которой поток в трубопроводе начинает обращаться назад, вычисляется как:

${\dot{m}}_{t h r e s h} = {Re}_{c} υ \bar{ρ} \sqrt{\frac{π}{4} A_{\min}},$

где:

Re c является Critical Reynolds number, после которого начинается переходный режим течения.
ν - вязкость жидкости.
$\bar{ρ}$ - средняя плотность жидкости.
A _мин - это наименьшая площадь поперечного сечения в соединении трубопровода.

Баланс импульса

Масса сохранена в сегменте трубопровода:

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

Поток через соединение трубопровода вычисляется из уравнений сохранения импульса между портами A, B и C:

$p_{A} - p_{I} = \frac{K_{A}}{2 \bar{ρ} A_{_{m a i n}}^{2}} {\dot{m}}_{A} \sqrt{{\dot{m}}_{A}^{2} + {\dot{m}}_{t h r e s h}^{2}}$

$p_{B} - p_{I} = \frac{K_{B}}{2 \bar{ρ} A_{_{m a i n}}^{2}} {\dot{m}}_{B} \sqrt{{\dot{m}}_{B}^{2} + {\dot{m}}_{t h r e s h}^{2}}$

$p_{C} - p_{I} = \frac{K_{C}}{2 \bar{ρ} A_{_{s i d e}}^{2}} {\dot{m}}_{C} \sqrt{{\dot{m}}_{C}^{2} + {\dot{m}}_{t h r e s h}^{2}}$

где A _{главное} - Main branch area (A-B), а _{A -} Side branch area (A-C, B-C).

Порты

Сохранение

расширить все

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Порт входа или выхода жидкости.

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Порт входа или выхода жидкости.

`C` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Порт входа или выхода жидкости.

Параметры

расширить все

`Main branch area (A-B)` - Площадь поперечного сечения между портами А и B
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Площадь соединительного трубопровода между портами A и B.

`Side branch area (A-C, B-C)` - Площадь поперечного сечения боковой ветви
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Площадь соединительного трубопровода между портами A и C и между портами B и C.

`Three-way junction type` - Тип коэффициента потерь соединения
`Standard` (по умолчанию) | `Custom`

Тип коэффициента потерь соединения. Установите этот параметр равным Custom для определения отдельных расходящихся и сходящихся коэффициентов потерь для каждого сегмента контура потока.

`Main branch converging loss coefficient` - Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь для вычислений падения давления между портами A и B для сходящегося потока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Three-way junction type равным Custom.

`Main branch diverging loss coefficient` - Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь для вычислений падения давления между портами A и B для расходящегося потока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Three-way junction type равным Custom.

`Side branch converging loss coefficient` - Коэффициент потерь ветви для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь для вычисления падения давления между портом C и основной линией для сходящегося потока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Three-way junction type равным Custom.

`Side branch diverging loss coefficient` - Коэффициент потерь ветви для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь для вычисления падения давления между портом C и основной линией для расходящегося потока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Three-way junction type равным Custom.

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

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения через соединение.

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.

Ссылки

[1] Кран Ко. Поток жидкости через клапаны, подборы кривой и TP-410 трубопровода. Crane Co., 1981.

См. также

Изменение площади (IL) | Колено (IL) | Локальное сопротивление (IL) | Поворот русла трубопровода (IL)

Введенный в R2020a

Документация

T-Junction (IL)

Описание

Направление потока

Стандартный Тройник

Настраиваемый Тройник

Баланс импульса

Порты

Сохранение

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`C` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

Параметры

`Main branch area (A-B)` - Площадь поперечного сечения между портами А и B
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Side branch area (A-C, B-C)` - Площадь поперечного сечения боковой ветви
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Three-way junction type` - Тип коэффициента потерь соединения
`Standard` (по умолчанию) | `Custom`

`Main branch converging loss coefficient` - Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Main branch diverging loss coefficient` - Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Side branch converging loss coefficient` - Коэффициент потерь ветви для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Side branch diverging loss coefficient` - Коэффициент потерь ветви для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

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

Примеры моделей

Система смазки

Ссылки

См. также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

T-Junction (IL)

Описание

Направление потока

Стандартный Тройник

Настраиваемый Тройник

Баланс импульса

Порты

Сохранение

A - Порт жидкости изотермическая жидкость

B - Порт жидкости изотермическая жидкость

C - Порт жидкости изотермическая жидкость

Параметры

Main branch area (A-B) - Площадь поперечного сечения между портами А и B 0.01 m^2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Side branch area (A-C, B-C) - Площадь поперечного сечения боковой ветви 0.01 m^2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Three-way junction type - Тип коэффициента потерь соединения Standard (по умолчанию) | Custom

Main branch converging loss coefficient - Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений 1.12 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Main branch diverging loss coefficient - Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений 1.12 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Side branch converging loss coefficient - Коэффициент потерь ветви для пользовательских соединений 1.12 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Side branch diverging loss coefficient - Коэффициент потерь ветви для пользовательских соединений 1.12 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

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

Примеры моделей

Система смазки

Ссылки

См. также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`B` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`C` - Порт жидкости
изотермическая жидкость

`Main branch area (A-B)` - Площадь поперечного сечения между портами А и B
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Side branch area (A-C, B-C)` - Площадь поперечного сечения боковой ветви
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Three-way junction type` - Тип коэффициента потерь соединения
`Standard` (по умолчанию) | `Custom`

`Main branch converging loss coefficient` - Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Main branch diverging loss coefficient` - Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Side branch converging loss coefficient` - Коэффициент потерь ветви для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Side branch diverging loss coefficient` - Коэффициент потерь ветви для пользовательских соединений
`1.12` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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