Центробежный насос в тепловой жидкой сети
Simscape / Жидкости / Тепловая Жидкость / Pumps & Motors
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
Блок вычисляет перепад давления по насосу в зависимости от законов подобия насоса и ссылочного перепада давления:
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.
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:
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:
Можно параметрировать эффективность насоса как 1D функцию способности. Перепад давления по насосу функционирует параметром Reference head vector, ΔHref, который является функцией ссылочной способности, Qref:
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:
где ΔH является крышкой насоса.
Блок основывает крутящий момент вала на параметре Reference brake power vector, Pref, который является функцией ссылочной способности, Qref:
где ρref является параметром Reference density.
Это уравнение является формулировкой закона подобия, который связывает приводную мощность и скорость вращения:
Ссылочная способность:
где 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.
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:
Крутящий момент вала является функцией параметра Brake power table, Wb(q,w), Pref, который является функцией ссылочной способности, Qref, и скорости вала, ω:
Ссылочная способность:
Когда симуляция находится вне нормальных условий работы насоса, блок экстраполирует крышку насоса линейно и приводную мощность к самой близкой точке.
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:
Механизированный труд является результатом энергетического обмена от вала до жидкости. Управляющее энергетическое уравнение баланса:
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:
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.
Centrifugal Pump (IL) | Fixed-Displacement Pump (TL) | Variable-Displacement Pump (TL)
