Запорный клапан в изотермической системе
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Valves & Orifices / Направленные Распределительные клапаны
Блок Check Valve (IL) моделирует поток через клапан от порта A до порта B и ограничивает, текут из перемещения от порта B до порта A. Когда давление в порте B соответствует или превышает порог давления набора, клапан начинает открываться.
Можно смоделировать открытие клапана или линейно или табличными данными, и можно включить дефектное поведение установкой Enable faults к On
.
Когда Opening parameterization установлен в Linear
, клапан открытая область линейно связан с вводным перепадом давления.
Существует две опции для управления клапаном:
Когда Opening pressure differential установлен в Pressure differential
, давление управления является перепадом давления между портами A и B. Клапан начинает открываться, когда управление P соответствует или превышает Cracking pressure differential.
Когда Opening pressure differential установлен в Pressure at port A
, давление управления является перепадом давлений между портом A и атмосферным давлением. Когда управление P соответствует или превышает Cracking pressure (gauge), клапан начинает открываться.
Линейная параметризация области клапана
где нормированное давление, ,
Масса сохраняется через клапан:
Массовый расход жидкости через клапан вычисляется как:
где:
C d является Discharge coefficient.
Клапан A является мгновенным клапаном открытая область.
Портом A является Cross-sectional area at ports A and B.
средняя плотность жидкости.
Δp является перепадом давлений клапана p – p B.
Критическим перепадом давлений, критикой Δp, является перепад давления, сопоставленный с Critical Reynolds number, критикой Re, точкой перехода режима течения между ламинарным и турбулентным течением:
Падение давления описывает сокращение давления при клапане из-за уменьшения в области. потеря PR вычисляется как:
Восстановление давления описывает положительный скачок давления при клапане из-за увеличения области. Если вы не хотите получать это увеличение давления, установите Pressure recovery на Off
. В этом случае потеря PR равняется 1.
Когда Opening parameterization установлен в Tabulated data
, клапан открывается согласно обеспеченным пользователями табличным данным объемного расхода и перепада давления между портами A и B.
В рамках табличных данных массовый расход жидкости вычисляется как:
где:
объемный расход.
средняя плотность жидкости.
Когда давление симуляции падает ниже первого элемента Pressure drop vector, ΔpTLU(1), массовый расход жидкости вычисляется как:
где VTLU(1) является первым элементом Volumetric flow rate vector.
Когда давление симуляции повышается выше последнего элемента Pressure drop vector, ΔpTLU(end), массовый расход жидкости вычисляется как:
где VTLU(end) является последним элементом Volumetric flow rate vector.
Линейная параметризация поддерживает открытие клапана и заключительную динамику. Если вводные движущие силы моделируются, задержка введена ответу потока на смоделированный, контролируют давление. управление p становится динамическим давлением управления, p dyn; в противном случае управление p является установившимся давлением. Мгновенное изменение в динамическом давлении управления вычисляется на основе Opening time constant, τ:
По умолчанию Opening dynamics установлен в Off
.
В экстремальных значениях области значений давления управления можно обеспечить числовую робастность в симуляции путем корректировки блока Smoothing factor. Функция сглаживания применяется к каждому расчетному, контролируют давление, но в основном влияет на симуляцию в экстремальных значениях этой области значений.
Smoothing factor, s, применяется к нормированному давлению, :
и сглаживавшее давление:
Когда отказы включены, клапан, открытая область становится упорно продолженной заданное значение в ответ на одно или оба из этих триггеров:
Время симуляции — Сбой происходит в требуемое время.
Поведение симуляции — Сбой происходит в ответ на внешний триггер. Это отсоединяет порт T.
Три опции отказа доступны в параметре Opening area when faulted:
Closed
Open
Maintain at last value
После того, как инициированный, клапан остается в неработающей области для остальной части симуляции. Можно установить блок выпускать дефектную ведомость как предупреждающее сообщение или сообщение об ошибке в Средстве просмотра Диагностики Simulink параметром Reporting when fault occurs.
В линейной параметризации опции отказа заданы областью клапана:
Closed
— Область клапана замораживается в Leakage area.
Open
— Область клапана замораживается в Maximum opening area.
Maintain at last value
— Клапан замораживается в открытой области, когда триггер происходит.
В сведенной в таблицу параметризации опции отказа заданы массовым расходом жидкости через клапан:
Closed
— Клапан замораживается в массовом расходе жидкости, сопоставленном с первыми элементами Volumetric flow rate vector и Pressure drop vector:
Open
— Клапан замораживается в массовом расходе жидкости, сопоставленном с последними элементами Volumetric flow rate vector и Pressure drop vector:
Maintain at last value
— Клапан замораживается в массовом расходе жидкости и перепаде давления, когда триггер происходит:
где
Предварительная параметризация блока Check Valve (IL) с данными производителя доступна. Эти данные позволяют вам моделировать определенный компонент поставщика.
Загружать предопределенную параметризацию,
Нажмите гиперссылку "Select a predefined parameterization" в диалоговом описании блока Check Valve (IL).
Выберите часть из выпадающего меню и нажмите Update block with selected part.
Если вы изменяете какие-либо установки параметров после загрузки параметризации, можно проверять изменения путем нажатия на Compare block settings with selected part. Любое различие в настройках между блоком и предопределенной параметризацией отобразится в окне команды MATLAB.
Примечание
Предопределенная параметризация компонентов Simscape использует доступные источники данных для предоставления значений параметров. Техническое решение и упрощение предположений используются, чтобы заполнить для недостающих данных. В результате отклонения между симулированным и фактическим физическим поведением должны ожидаться. Чтобы гарантировать необходимую точность, необходимо подтвердить симулированное поведение против экспериментальных данных и совершенствовать модели компонента по мере необходимости.
Прооперированный пилотами запорный клапан (IL) | Регулятор давления (IL) | Уравновесьте клапан (IL) | Клапан компенсатора давления (IL)