Centrifugal Pump (TL)

Центробежный насос в тепловой жидкой сети

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • Simscape / Жидкости / Тепловая Жидкость / Pumps & Motors

  • Centrifugal Pump (TL) block

Описание

Блок Centrifugal Pump (TL) представляет центробежный насос, который передает энергию от вала до жидкости в тепловой жидкой сети. Перепад давления и механический крутящий момент являются функциями крышки насоса и приводной мощности, которые зависят от мощности насоса. Можно параметрировать насос аналитически или линейной интерполяцией табличных данных. Законы подобия насоса задают базовую физику блока, которые масштабируют эффективность насоса к отношению тока к ссылочным значениям скорости вращения насоса и диаметра рабочего колеса.

По умолчанию поток и перепад давления от порта A до порта B. Порт C представляет преобразование регистра насоса, и порт R представляет вал насоса. Можно задать нормальное операционное направление вала в параметре Mechanical orientation. Если вал начинает вращаться в противоположном направлении, перепад давлений через насос опускается до нуля.

Конфигурация порта

Параметризация Analytical: способность, голова и приводная мощность

Блок вычисляет перепад давления по насосу в зависимости от законов подобия насоса и ссылочного перепада давления:

pB−pA=ΔHrefρg(ωωref)2(DDref)2,

где:

  • Δp касательно является ссылочным перепадом давления, который определяется из квадратичного припадка перепада давления насоса между Maximum head at zero capacity, Nominal head и Maximum capacity at zero head.

  • ω является угловой скоростью вала, ω R – ω C.

  • ω касательно является значением параметра Reference shaft speed.

  • DDref значение параметра Impeller diameter scale factor. Этот блок не отражает изменения в КПД насоса, должном накачать размер.

  • ρ является сетевой плотностью жидкости.

Крутящий момент вала:

τ=Wbrake,refω2ωref3(DDref)5.

Базовая мощность сопротивления, тормоз W, касательно, вычисляется как способность · голова/КПД. Кривая КПД насоса квадратична со своим пиком, соответствующим параметру Nominal brake power, и это падает на нуль, когда способность является нулем или максимумом, как демонстрирует кривая насоса.

Блок вычисляет ссылочную способность как:

qref=m˙ρωrefω(DrefD)3.

1D параметризация табличных данных: напор и тормозная мощность в зависимости от способности

Можно параметрировать эффективность насоса как 1D функцию способности. Перепад давления по насосу функционирует параметром Reference head vector, ΔHref, который является функцией ссылочной способности, Qref:

Δp=ρgΔHref(Qref)ω2ωref2(DDref)2,

где:

  • ω является угловой скоростью вала.

  • ρ является плотностью жидкости.

  • g является гравитационным ускорением.

Это выведено из закона подобия, который связывает голову и скорость вращения:

ΔHrefΔH=ωref2ω2(DDref)2,

где ΔH является крышкой насоса.

Блок основывает крутящий момент вала на параметре Reference brake power vector, Pref, который является функцией ссылочной способности, Qref:

T=Pref(Qref)ω2ωref3ρρref(DDref)5,

где ρref является параметром Reference density.

Это уравнение является формулировкой закона подобия, который связывает приводную мощность и скорость вращения:

PrefP=ωref3ω3ρrefρ(DDref)5.

Ссылочная способность:

Qref=m˙ρωrefω(DDref)3,

где m˙ массовый расход жидкости во входном отверстии насоса.

Когда симуляция находится вне нормальных условий работы насоса, блок экстраполирует крышку насоса линейно и приводную мощность к самой близкой точке.

2D параметризация табличных данных: напор и тормозная мощность в зависимости от скорости способности и вала

Можно параметрировать эффективность насоса как 2D функцию способности и угловой скорости вала. Перепад давления по насосу является функцией параметра Head table, H(Q,w), ΔHref, который является функцией ссылочной способности, Qref, и скорости вала, ω:

Δp=ρgΔHref(Qref,ω)(DDref)2.

Крутящий момент вала является функцией параметра Brake power table, Wb(q,w), Pref, который является функцией ссылочной способности, Qref, и скорости вала, ω:

T=Pref(Qref,ω)ωρρref(DDref)5.

Ссылочная способность:

Qref=m˙ρ(DrefD)3.

Когда симуляция находится вне нормальных условий работы насоса, блок экстраполирует крышку насоса линейно и приводную мощность к самой близкой точке.

Визуализация кривой насоса

Можно проверять параметрированную эффективность насоса путем графического вывода головы, степени, КПД, и закрутить в зависимости от потока. Чтобы сгенерировать график текущих настроек насоса, щелкните правой кнопкой по блоку и выберите Fluids> Plot Pump Characteristics. Если вы изменяете настройки или данные, нажмите Apply на параметрах блоков и нажмите Reload Data на фигуре кривой насоса.

Параметризация блока по умолчанию приводит к этим графикам:

Plot of pump characteristic curves

Энергетический баланс

Механизированный труд является результатом энергетического обмена от вала до жидкости. Управляющее энергетическое уравнение баланса:

ϕA+ϕB+Phydro=0,

где:

  • Φ A является энергетической скоростью потока жидкости в порте A.

  • Φ B является энергетической скоростью потока жидкости в порте B.

Гидравлическая мощность насоса является функцией перепада давлений между портами насоса:

Phydro=Δpm˙ρ.

Допущения и ограничения

  • Обратное течение или перепад давления по насосу не являются нормальным функционированием, и результаты симуляции в этих ситуациях не могут быть точными.

  • Блок не составляет динамическое давление в насосе. Блок только рассматривает крышку насоса из-за статического давления.

Порты

Сохранение

развернуть все

Тепловой жидкий порт сохранения сопоставлен с жидкостью.

Тепловой жидкий порт сохранения сопоставлен с жидкостью.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с валом.

Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем.

Параметры

развернуть все

Параметризация крышки насоса и приводной мощности.

  • Capacity, head, and brake power at reference shaft speed: Параметрируйте перепад давления насоса и крутящий момент вала с аналитической формулой.

  • 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed: Параметрируйте напор и тормозную мощность от табличных данных напора и тормозной мощности на данной способности.

  • 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed: Параметрируйте напор и тормозную мощность от табличных данных напора и тормозной мощности на данной способности и скорости вала.

Номинальный объемный расход насоса для ссылочной угловой скорости вала.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.

Номинальный перепад давления насоса, нормированный на силу тяжести и плотность жидкости, для ссылочной угловой скорости вала.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.

Номинальная механическая степень вала при ссылочной скорости вращения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.

Максимальная крышка насоса без потока при ссылочной скорости вращения. Этот параметр определяет ссылочный перепад давления по насосу, который это использует, чтобы соответствовать квадратному уравнению при давлении в дополнение к Nominal capacity, Nominal head и параметрам Maximum capacity at zero head.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.

Максимальная жидкая загрузка с нулевой головой при ссылочной скорости вращения. Этот параметр определяет ссылочный перепад давления по насосу, который это использует, чтобы соответствовать квадратному уравнению при давлении в дополнение к Nominal capacity, Nominal head и параметрам Maximum head at zero capacity.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.

Reference angular velocity для вычислений закона подобия. Значение по умолчанию зависит от установки Pump parameterization.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на также:

  • Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.

  • 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.

Неотрицательный вектор из объемных расходов для табличной параметризации крышки насоса или приводной мощности. Элементы в этом векторе соответствуют непосредственные элементам в параметрах Reference brake power vector и Reference head vector.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.

Неотрицательный вектор из значений крышки насоса для 1D табличной параметризации крышки насоса и приводной мощности. Этот параметр соответствует непосредственный параметру Reference capacity vector

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.

Неотрицательный вектор из значений приводной мощности насоса для 1D табличной параметризации крышки насоса и приводной мощности. Этот параметр соответствует непосредственный параметру Reference capacity vector

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 1D tabulated data - head and brake power vs. capacity at reference shaft speed.

Вектор из объемных расходов для табличной параметризации крышки насоса. Этот вектор формирует независимую ось параметром Shaft speed vector, w для 2D Head table, H (q,w) и параметрами Brake power table, Wb(q,w). Векторные элементы должны быть перечислены в порядке возрастания и должны быть больше или быть равны 0.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed.

Вектор из значений угловой скорости вала для табличной параметризации крышки насоса. Этот вектор формирует независимую ось параметром Capacity vector, q для 2D Head table, H (q,w) и параметрами Brake power table, Wb(q,w). Векторные элементы должны быть перечислены в порядке возрастания и должны быть больше 0.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed.

M-by-N матрица значений крышки насоса в заданном объемном расходе и скорости вращения. Все табличные элементы должны быть больше или быть равны 0. Блок использует линейную интерполяцию между табличными элементами. M и N являются размерами соответствующих векторов:

  • M является числом элементов в параметре Capacity vector, q.

  • N является числом элементов в параметре Shaft speed vector, w. Все строки должны быть в строго порядке по возрастанию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed.

M-by-N матрица значений приводной мощности насоса в заданном объемном расходе и скорости вращения. Все значения должны быть больше 0. Линейная интерполяция используется между табличными элементами. M и N являются размерами соответствующих векторов:

  • M является количеством векторных элементов в параметре Capacity vector, q.

  • N является количеством векторных элементов в параметре Shaft speed vector, w. Все строки должны быть в строго порядке по возрастанию.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на 2D tabulated data - head and brake power vs. capacity and shaft speed.

Плотность жидкости задана эффективностью таблицы ссылок или таблицы данных. Этот параметр масштабирует эффективность насоса между различными жидкостями.

Отношение диаметра модели к ссылочному диаметру для вычислений закона подобия. Измените это значение, если существует различие между вашей ссылкой и системными диаметрами рабочего колеса, такой, тестируя масштабирование насоса. Для системных насосов, меньшего размера, чем ссылочный насос, используйте значение меньше чем один. Для системных насосов, более крупных, чем ссылочный насос, используйте терку значения, чем одна. Блок не отражает изменения в КПД насоса, должном накачать размер.

Вал вращательное направление для течет из порта A к B.

Опция, чтобы уведомить, если блок действует за пределами нормального контура насоса. Это происходит, когда скорость потока жидкости через насос отрицательна или вне максимальной мощности насоса.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pump parameterization на Capacity, head, and brake power at reference shaft speed.

Примеры модели

Aircraft Fuel Supply System with Three Tanks

Система предоставления авиационного топлива с тремя баками

Система поставки топлива, представленная в примере, состоит из трех баков и механизма. Баки соединяются топливными линиями, и перепад давления в топливных линиях зависит от угла крена самолета или относительного вертикального изменения концов топливных линий. Центральное дно резервуара поднято 36 в относительно базовой плоскости, которая чертится горизонтально через точку входа механизма. Днища резервуаров стороны подняты 4,2 в каждом в нулевом угле крена.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| |

Темы

Введенный в R2018a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте