Variable Orifice Between Round Holes

Гидравлическое отверстие переменного сечения на пересечении двух отверстий

Библиотека

Отверстия

  • Variable Orifice Between Round Holes block

Описание

Блок Variable Orifice Between Round Holes моделирует отверстие переменного сечения, созданную пересечением двух круглых отверстий. Эти отверстия могут иметь различные диаметры. Одно отверстие расположено в втулке, другое - в корпусе, при этом втулка скользит вдоль корпуса. Такое строение часто встречается в распределители, как показано на этой схеме трехпоточного распределителя.

Блок может содержать несколько одинаковых пар отверстий. Следующая схема показывает расчетнуюсхему для одной такой пары круглых отверстий, где

sПеремещение втулки из исходного положения
cРасстояние между центрами отверстий
d sДиаметр отверстия в втулке
d cДиаметр отверстия в корпусе

Скорость потока жидкости через отверстие пропорциональна площади постоянного отверстия и перепаду давления через отверстие, согласно этим уравнениям:

A={Aleakдля c≥(r+R) Aleak+r2⋅acos(c2+r2−R22cr)+R2⋅acos(c2−r2+R22cr) −12(−c+r+R)(c+R−r)(c+r−R)(c+r+R)для c < (r+R)

q=z⋅CD⋅A2ρ⋅p(p2+pcr2)1/4

Δp=pA−pB,

где

qСкорость потока жидкости
pПерепад давления
p A, p BАбсолютные давления на клеммах блоков
AПлощадь мгновенного прохода между отверстиями
cТекущее расстояние между центрами отверстий
rМеньший радиус отверстия
RБольшой радиус отверстия
zКоличество пар отверстий
C DКоэффициент расхода потока
ρПлотность жидкости
A утечкиПлощадь утечек закрытого отверстия
p crМинимальное 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 avgСреднее давление между клеммами блоков
    p атмАтмосферное давление, 101325 Па
    B ламОтношение 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:

    pcr=π4A(RecrCD)2⋅ρ⋅ν22

    где

    νКинематическая вязкость жидкости
    Re crКритическое 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 он течет от A до B. Положительный сигнал в порту S перемещает втулку в положительном направлении.

Основные допущения и ограничения

Инерционные эффекты не учитываются.

Параметры

Sleeve hole diameter

Диаметр отверстий во втулке. Значение по умолчанию 0.005 м.

Case hole diameter

Диаметр отверстий в золотнике. Значение по умолчанию 0.0054 м.

Number of interacting pairs

Количество взаимодействующих пар отверстий. Значение по умолчанию 1.

Flow discharge coefficient

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.

Laminar transition specification

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.

Laminar flow pressure ratio

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.

Critical Reynolds number

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.

Leakage area

Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом отверстии. Основной целью параметра является поддержание вычислительной целостности схемы путем предотвращения изоляции фрагмента системы после полного закрытия отверстия. Значение значения параметров должно быть больше 0. Значение по умолчанию 1e-12 м ^ 2.

Глобальные параметры

Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:

  • Fluid density

  • Fluid kinematic viscosity

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать свойства жидкости.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сопоставлен с входным отверстием отверстия.

B

Гидравлический порт сопоставлен с выходным отверстием отверстия.

S

Порт физического сигнала, который обеспечивает текущее значение расстояния между центрами отверстий.

Расширенные возможности

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

.

См. также

| | | |

Введенный в R2014b

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте