Check Valve (G)

Клапан для ограничения потока к одному (прямому) направлению

Библиотека:
Simscape / Жидкости / Газ / Valves & Orifices / Направленные Распределительные клапаны

Описание

Блок Check Valve (G) моделирует отверстие с однонаправленным вводным механизмом, чтобы предотвратить нежелательный противоток. Вводный механизм, часто подпружиненный, отвечает на давление, (обычно) вводное отверстие, когда градиент давления через него падает от входа (порт A) к выходу (порт B), но принуждает его закрыть в противном случае. Запорные клапаны защищают компоненты в восходящем направлении от скачков давления, температурных скачков, и (в действительных системах) химическое загрязнение, происходящее от точек в нисходящем направлении.

Клапан открывается постепенно, начинаясь в его давлениях открытия, и продолжаясь в конец его области значений регулирования давления. Давления открытия дают начальное сопротивление, из-за трения или упругих сил, что клапан должен преодолеть, чтобы открыться щепкой (или взломать). Ниже этого порога закрывается клапан, и только утечка может передать. Мимо конца области значений регулирования давления клапан полностью открыт и поток в максимуме (определенный мгновенными условиями давления).

Давление открытия принимает важную роль в обратных клапанах, установленных вверх тормашками. Там, вес запорного элемента — такого как шар или поршень — и повышения высоты жидкости может действовать, чтобы открыть клапан. (Повышение высоты может возникнуть в модели из трубы в восходящем направлении входного отверстия, когда расположено вертикально или, с учетом наклона.). Достаточное давление открытия мешает клапану открываться непреднамеренно даже если помещен в невыгодный угол.

Поток может быть ламинарным или турбулентным, и он может достигнуть (до) звуковых скоростей. Это происходит в vena contracta, точка только мимо горловины клапана, где поток является и своим самым узким и самым быстрым. Поток затем дросселирует, и его скорость насыщает с понижением нисходящего давления, больше не бывшего достаточного, чтобы увеличить его скорость. Дросселирование появляется, когда отношение противодавления поражает характеристику критического значения клапана. Сверхзвуковой поток не получен блоком.

Управляйте и другие давления

Давление, на которое отвечает клапан, является своим давлением управления. В типичном запорном клапане (и по умолчанию в этом блоке), то давление является отбрасыванием от входа до выхода. Эта установка гарантирует, что клапан на самом деле закрывается, если направление потока должно инвертировать.

Для особых случаев альтернатива контролирует давление, обеспечивается: абсолютное давление во входе. Используйте его, если вы знаете, что вход всегда будет при более высоком давлении, чем выход (например, когда вход соединится с источником давления, таким как насос).

Можно выбрать соответствующее давление управления для модели — или Pressure differential или Pressure at port A (gauge)— использование Pressure control specification выпадающий список.

Pressure Differential

Когда параметр Pressure control specification устанавливается на Pressure differential, давление управления вычисляется как:

$p_{Ctl} = p_{A} - p_{B},$

где p является мгновенным давлением. Индекс Ctl обозначает значение управления и индексы A и B вход и выход, соответственно. Давления порта являются определенными мгновенными значениями (против абсолютного нуля) в процессе моделирования. Давления открытия аналогично заданы как:

$P_{Crk} = {[P_{A} - P_{B}]}_{Crk},$

где P является параметром постоянного давления. Индекс Crk обозначает раскалывающееся значение (здесь дифференциал). Термин в круглых скобках получен как константа из параметров блоков Cracking pressure differential. Так же при максимальном давлении клапана (в котором клапан полностью открыт):

$P_{Max} = {[P_{A} - P_{B}]}_{Max},$

где индекс Max обозначает максимальное значение клапана. Здесь также термин в круглых скобках получен как константа от параметров блоков Maximum opening pressure differential.

Pressure at port A

Когда параметр Pressure control specification устанавливается на Pressure at port A, давление управления вычисляется как:

$p_{Ctl} = p_{A} .$

Давление порта является определенным мгновенным значением (против абсолютного нуля) в процессе моделирования. Для давлений открытия:

$P_{Crk} = P_{A,Crk} + P_{Atm},$

где индекс A,Crk обозначает раскалывающееся значение в виде абсолютного давления в порте A. Это значение получено как константа из параметров блоков Cracking pressure (gauge). Индекс Atm обозначает атмосферное значение (заданный в блоке Gas Properties (G) модели). Максимальное давление клапана:

$P_{Max} = P_{A,Max} + P_{Atm},$

где индекс A,Max обозначает максимальное значение в виде абсолютного давления в порте A. Это значение получено как константа из параметров блоков Maximum opening pressure (gauge).

Управляйте перерегулированием давления

Степень, к которой давление управления превышает давления открытия, определяет, сколько откроет клапан. Перерегулирование давления описывается здесь как часть (ширина) область значений регулирования давления:

$\hat{p} = \frac{p_{Ctl} - P_{Crk}}{P_{Max} - P_{Crk}} .$

Давление управления (p _Ctl), давления открытия (_Набор p), и максимальное вводное давление (P _Max) соответствуют выбранной спецификации давления управления (Pressure differential или Pressure at port A).

Часть — технически, нормированное перерегулирование — оценена в 0 при полностью закрытом клапане и 1 при полностью открытом клапане. Если вычисление должно возвратить значение за пределами этих границ, самый близкий из этих двух используется вместо этого. (Другими словами, часть насыщает в 0 и 1.)

Численное сглаживание

Нормированные контролируют давление, p, охватывает три области давления. Ниже давлений открытия клапана его значение является постоянным нулем. Выше максимального давления того же самого это - 1. Промежуточный, это варьируется, как линейная функция (эффективного) давления управления, p _Ctl.

Переходы между областями резки и их прерывистые наклоны. Они ставят проблему к решателям переменного шага (вид, обычно используемый с моделями Simscape). Чтобы точно получить разрывы, упомянутые в некоторых контекстах как нулевые события пересечения, решатель должен уменьшать свой временной шаг, делая паузу кратко во время пересечения для того, чтобы повторно вычислить его якобиевскую матрицу (представление зависимостей между переменными состояния модели и их производных времени).

Эта стратегия решателя эффективна и устойчива, когда разрывы присутствуют. Это делает решатель менее подверженным ошибкам сходимости — но это может значительно расширить время, должен был закончить запущенную симуляцию, возможно, чрезмерно так для практического применения в режиме реального времени симуляция. Альтернативный подход, используемый здесь, должен удалить разрывы в целом.

Нормированное перерегулирование давления с резкими переходами

Блок удаляет разрывы путем сглаживания их по шкале требуемого времени. Сглаживание, которое добавляет небольшое искажение в нормированное входное давление, гарантирует, что простота клапана в его ограничивающие положения, а не привязывается (резко) в них. Сглаживание является дополнительным: можно отключить его путем обнуления его масштаба времени. Форма и шкала сглаживания, когда применено, выводят частично из кубических полиномов:

$λ_{L} = 3 {\bar{p}}_{L}^{2} - 2 {\bar{p}}_{L}^{3}$

$λ_{R} = 3 {\bar{p}}_{R}^{2} - 2 {\bar{p}}_{R}^{3},$

где

${\bar{p}}_{L} = \frac{\hat{p}}{Δ p^{*}}$

${\bar{p}}_{R} = \frac{\hat{p} - (1 - Δ p^{*})}{Δ p^{*}} .$

В уравнениях:

λ _L является выражением сглаживания для перехода от максимально закрытой позиции.
λ _R является выражением сглаживания для перехода от положения полностью открытого отверстия.
Δp^* (безразмерная) характеристическая ширина области сглаживания давления:

$Δ p^{*} = f^{*} \frac{1}{2},$
где f^* коэффициент сглаживания, оцененный между 0 и 1 и полученный из параметров блоков того же имени.
Когда коэффициентом сглаживания является 0, нормированное входное давление остается в своей исходной форме — никакое примененное сглаживание — и его переходы не остается резким. Когда это - 1, сглаживание порождает всю линейную оболочку столбцов регулирования давления (с нормированным входным давлением, принимающим форму S-кривой).
В промежуточных значениях сглаживание ограничивается частью той области значений. Значение 0.5, например, будет сглаживать переходы более чем четверть области значений регулирования давления на каждой стороне (для общей сглаженной области половины области значений регулирования).

Сглаживание добавляет две новых области в нормированное перерегулирование давления — один для плавного перехода слева, другого для того справа, давая в общей сложности пять областей. Они описываются в кусочно-линейной функции:

${\hat{p}}^{*} = {\begin{array}{l} 0, & \hat{p} \leq 0 \\ \hat{p} λ_{L}, & \hat{p} < Δ P^{*} \\ \hat{p}, & \hat{p} \leq 1 - Δ P^{*} \\ \hat{p} (1 - λ_{R}) + λ_{R}, & \hat{p} < 1 \\ 1 & \hat{p} \geq 1 \end{array},$

где звездочка обозначает сглаживавшую переменную (нормированное перерегулирование давления управления). Рисунок показывает эффект сглаживания на резкости переходов.

Проводимость звука

В то время как нормированные контролируют давление, варьируется в процессе моделирования, также - массовый расход жидкости через клапан. Отношение между этими двумя переменными, однако, является косвенным. Массовый расход жидкости задан в терминах проводимости звука клапана и именно этого количества, нормированное входное давление определяет.

Проводимость звука, если вы незнакомы с ним, описывает простоту, с которой будет течь газ, когда это будет дросселироваться — когда его скорость в его теоретическом максимуме (локальная скорость звука). Его измерение и вычисление покрыты подробно в стандарте ISO 6358 (на котором этот блок базируется).

О только одном значении обычно сообщают в таблицах данных клапана: один взятый в устойчивом состоянии в положении полностью открытого отверстия. Это - то же самое, заданное в параметре Sonic conductance at maximum flow, когда установкой Valve parameterization является Sonic conductance. Для значений через вводную область значений клапана этот максимум масштабируется нормированным перерегулированием давления:

$C = (C_{Max} - C_{Min}) \hat{p} + C_{Min},$

где C является проводимостью звука и индексами Max и Min обозначьте его значения при полностью открытом и полностью закрытом клапане.

Другая параметризация

Поскольку проводимость звука не может быть доступной (или самый удобный выбор для вашей модели), блок обеспечивает несколько эквивалентной параметризации. Используйте Valve parameterization выпадающий список, чтобы выбрать лучшее для данных под рукой. Параметризация:

Restriction area
Sonic conductance
Cv coefficient (USCS)
Kv coefficient (SI)

Параметризация отличается только по данным, которых они требуют вас. Их вычисления массового расхода жидкости все еще основаны на проводимости звука. Если вы выбираете параметризацию кроме Sonic conductance, затем блок преобразует альтернативные данные — (вычисленную) площадь открытия или (заданный) коэффициент потока — в эквивалентную проводимость звука.

Коэффициенты потока

Коэффициенты потока измеряют то, что является, в основе, тем же количеством — скорость потока жидкости через клапан в некоторых согласованных температурный и перепад давления. Они отличаются только по стандартным условиям, используемым в их определении и в физических единицах измерения, используемых в их выражении:

C _v измеряется при общепринятой температуре 60 ℉ и перепад давления 1 PSI; это описывается в имперских модулях US gpm. Это - коэффициент потока, используемый в модели, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Cv coefficient (USCS).
K _v измеряется при общепринятой температуре 15 ℃ и перепад давления 1 bar; это описывается в метрических модулях м³H. Это - коэффициент потока, используемый в модели, когда параметры блоков Valve parameterization установлены в Kv coefficient (SI).

Преобразования проводимости звука

Если параметризация клапана установлена в Cv Coefficient (USCS), проводимость звука вычисляется в максимально закрытых и полностью открытых положениях клапана из параметров блоков Cv coefficient (SI) at leakage flow и Cv coefficient (SI) at maximum flow:

$C = (4 \times 10^{- 8} C_{v}) m^{3} / (s P a),$

где C _v является содействующим значением потока в максимальной или утечке. Дозвуковой индекс, m, установлен в 0.5 и критическое отношение давления, b _cr, установлено в 0.3. (Они используются в вычислениях массового расхода жидкости, данных в разделе Momentum Balance.)

Если Kv coefficient (SI) параметризация используется вместо этого, проводимость звука вычисляется в тех же положениях клапана (максимально закрытый и полностью открытый) от параметров блоков Kv coefficient (USCS) at leakage flow и Kv coefficient (USCS) at maximum flow:

$C = (4.758 \times 10^{- 8} K_{v}) m^{3} / (s P a),$

где K _v является содействующим значением потока в максимальной или утечке. Дозвуковой индекс, m, установлен в 0.5 и критическое отношение давления, b _cr, установлено в 0.3.

Для Restriction area параметризация, проводимость звука вычисляется (в тех же положениях клапана) от Maximum opening area и параметров блоков Leakage area:

$C = (0.128 \times 4 S / π) L / (s b a r),$

где S является площадью открытия в максимальной или утечке. Дозвуковой индекс, m, установлен в 0.5 в то время как критическое отношение давления, b _cr вычисляется из выражения:

$0.41 + 0.272 {[\frac{\hat{p} (S_{Max} - S_{Leak}) + S_{Leak}}{S}]}^{0.25} .$

Баланс импульса

Причины падения давления, происходящих в каналах клапана, проигнорированы в блоке. Безотносительно их характера — внезапных изменений сечения, искривлений линии потока — только их совокупный эффект рассматривается во время моделирования. Этот эффект принят, чтобы отразиться полностью в проводимости звука клапана (или в данных альтернативной параметризации клапана).

Массовый расход жидкости

Когда поток дросселируется, массовый расход жидкости является функцией проводимости звука клапана и термодинамических условий (давление и температура), установленное во входе. Функция линейна относительно давления:

${\dot{m}}_{ch} = C ρ_{0} p_{in} \sqrt{\frac{T_{0}}{T_{in}}},$

где:

C является проводимостью звука в клапане. Его значение получено из параметров блоков того же имени или преобразованием других параметров блоков (точный источник в зависимости от установки Valve parameterization).
ρ является плотностью газа, здесь при стандартных условиях (индекс 0), полученный из параметров блоков Reference density.
p является абсолютным давлением газа, здесь соответствуя входу (in).
T является температурой газа во входе (in) или при стандартных условиях (0), последний, полученный из параметров блоков Reference temperature.

Когда поток является дозвуковым, и поэтому больше не дросселируемый, массовый расход жидкости становится нелинейной функцией давления — оба во входе, а также уменьшаемом значении при выходе. В режиме турбулентного течения (с давлением выхода, содержавшимся в отношении противодавления клапана), выражение массового расхода жидкости:

${\dot{m}}_{tur} = C ρ_{0} p_{in} \sqrt{\frac{T_{0}}{T_{in}}} {[1 - {(\frac{p_{r} - b_{cr}}{1 - b_{cr}})}^{2}]}^{m},$

где:

p _r является отношением противодавления, или что между давлением выхода (p) и входным давлением (p _в):

$P_{r} = \frac{p_{out}}{p_{in}}$
b _cr является критическим отношением давления, в котором поток становится дросселируемым. Его значение получено из параметров блоков того же имени или преобразованием других параметров блоков (точный источник в зависимости от установки Valve parameterization).
m является дозвуковым индексом, эмпирический коэффициент, используемый, чтобы более точно охарактеризовать поведение дозвуковых потоков. Его значение получено из параметров блоков того же имени или преобразованием других параметров блоков (точный источник в зависимости от установки Valve parameterization).

Когда поток является ламинарным (и все еще дозвуковым), изменения выражения массового расхода жидкости в:

${\dot{m}}_{lam} = C ρ_{0} p_{in} [\frac{1 - p_{r}}{1 - b_{lam}}] \sqrt{\frac{T_{0}}{T_{in}}} {[1 - {(\frac{b_{lam} - b_{cr}}{1 - b_{cr}})}^{2}]}^{m}$

где _{бегство} b является критическим отношением давления, при котором происходит смена ламинарного на турбулентный режим течения (полученный из параметров блоков Laminar flow pressure ratio). При объединении выражений массового расхода жидкости в одну (кусочную) функцию, дает:

$\dot{m} = {\begin{array}{l} {\dot{m}}_{бегство}, & b_{lam} \leq p_{r} < 1 \\ {\dot{m}}_{tur}, & b_{cr} \leq p_{r} < p_{lam} \\ {\dot{m}}_{ch}, & p_{r} < b_{Cr} \end{array},$

с верхней строкой, соответствующей дозвуковому и ламинарному течению, средней строке к дозвуковому и турбулентному течению и нижнему ряду к дросселируемому (и поэтому звуковой) поток.

Баланс массы

Объем жидкости в клапане, и, следовательно, его масса, приняты, очень маленькими, и это, для целеймоделирования, проигнорировано. В результате никакое количество газа не может накопиться там. По принципу сохранения массы массовый расход жидкости в клапан через один порт должен равняться расходу из клапана через другой порт:

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

где $\dot{m}$ задан как массовый расход жидкости в клапан через порт A или B. Обратите внимание на то, что в этом блоке поток может достигнуть, но не превысить звуковые скорости.

Энергетический баланс

Клапан моделируется как адиабатический компонент. Никакой теплообмен не может находиться между газом и стеной, которая окружает его. Никакие работа сделана на или газом, как это протекает от входного отверстия до выхода. С этими предположениями энергия может течь адвекцией только через порты A и B. По принципу сохранения энергии сумма энергетических потоков в портах должна затем всегда равняться нулю:

$ϕ_{A} + ϕ_{B} = 0,$

где ϕ задан как энергетическая скорость потока жидкости в клапан через один из портов (A или B).

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Вход клапана
газ

Открытие, посредством которого рабочая жидкость должна ввести клапан.

`B` — Вход клапана
газ

Открытие, посредством которого рабочая жидкость должна выйти из клапана.

Параметры

развернуть все

`Pressure control specification` — Выбор измерения давления использовать в качестве управляющего сигнала клапана
`Pressure differential` (значение по умолчанию) | `Pressure at port A`

Выбор измерения давления использовать в качестве управляющего сигнала клапана. Блок использует эту установку, чтобы определить, когда клапан должен начать открываться. В настройке по умолчанию (Pressure differential), вводное давление клапана описывается как перепад давления между входным и выходным отверстиями. В установке альтернативы (Pressure at port A), это описывается как абсолютное входное давление.

`Cracking pressure differential` — Перепад давления, от входа до выхода, требуемого открыть клапан
`0.01 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах давления

Минимальный перепад давления между входным и выходным отверстиями, требуемый открыть клапан. Это значение отмечает начало области значений перепада давления клапана (по которому это прогрессивно открывается, чтобы допускать увеличенный поток).

Зависимости

Этот параметр активен и отсоединен в диалоговом окне блока, когда параметр Pressure control specification устанавливается на Pressure differential.

`Maximum opening pressure differential` — Перепад давления, от входа до выхода, при котором клапан полностью открыт
`0.02 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах давления

Перепад давления между входным и выходным отверстиями, в котором клапан полностью открыт. Это значение отмечает конец области значений перепада давления клапана (по которому то же самое прогрессивно открывается, чтобы допускать увеличенный поток).

Зависимости

`Cracking pressure (gauge)` — Минимальное абсолютное давление во входе, требуемом открыть клапан
`0.01 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах давления

Минимальное абсолютное давление во входе (порт A), требуемый открыть клапан. Это значение отмечает начало области значений давления клапана (по которому то же самое прогрессивно открывается, чтобы допускать увеличенный поток).

Зависимости

Этот параметр активен и отсоединен в диалоговом окне блока, когда параметр Pressure control specification устанавливается на Pressure at port A.

`Maximum opening pressure (gauge)` — Перепад давления, от входа до выхода, при котором клапан полностью открыт
`0.02 MPa` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах давления

Зависимости

`Valve parameterization` — Метод, которым можно охарактеризовать открытие клапана
`Sonic conductance` (значение по умолчанию) | `Cv coefficient (USCS)` | `Kv coefficient (SI)` | `Restriction area`

Выбор метода ISO использовать в вычислении массового расхода жидкости. Все вычисления основаны на параметризации Sonic conductance; если различная опция выбрана, данные, заданные в конвертированном в эквивалентную проводимость звука, критическое отношение давления и дозвуковой индекс. См. описание блока для получения дополнительной информации о преобразовании.

Этот параметр определяет, какие меры открытия клапана необходимо задать — и поэтому какая из тех мер появляется как параметры в диалоговом окне блока.

`Sonic conductance at maximum flow` — Мера максимальной скорости потока жидкости при ссылочных восходящих условиях
`1.6 l/s/bar` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в модулях объема/времени/давления

Эквивалентная мера максимальной скорости потока жидкости, позволенной через клапан при некоторых ссылочных входных условиях, обычно обрисованные в общих чертах в ISO 8778. Поток в максимуме, когда клапан полностью открыт, и скорость потока дросселируется (это насыщаемый на локальной скорости звука). Это - значение, о котором обычно сообщают производители в листах технических данных.

Проводимость звука задана как отношение массового расхода жидкости через клапан к продукту давления и плотности в восходящем направлении входа клапана. Этот параметр часто упоминается в литературе как C-значение.

Зависимости

Этот параметр активен и отсоединен в диалоговом окне блока, когда установкой Valve parameterization является Sonic conductance.

`Sonic conductance at leakage flow` — Мера минимальной скорости потока жидкости при ссылочных восходящих условиях
`1e-5 l/s/bar` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в модулях объема/времени/давления

Эквивалентная мера минимальной скорости потока жидкости, позволенной через клапан при некоторых ссылочных входных условиях, обычно обрисованные в общих чертах в ISO 8778. Поток как минимум, когда клапан максимально закрывается, и только маленькая область утечки — из-за изоляции недостатков, скажем, или естественных допусков клапана — остается между его портами.

Этот параметр служит, в основном, чтобы гарантировать, что закрытие клапана не заставляет фрагменты газовой сети становиться изолированными (условие, которое, как известно, вызвало проблемы в симуляции). Точное значение, заданное здесь, менее важно что то, что это (очень маленькое) число, больше нуля.

Зависимости

`Critical pressure ratio` — Отношение противодавления, при ссылочных восходящих условиях, при которых скорость потока жидкости является максимумом
0.3 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Отношение нисходящего потока к восходящим абсолютным давлениям, при которых поток становится дросселируемым (и его скорость становится влажным на локальной скорости звука). Этот параметр часто упоминается в литературе как b-значение. Введите номер, больше, чем или равный нулю и меньший, чем параметры блоков Laminar flow pressure ratio.

Зависимости

`Subsonic index` — Экспонента, используемая, чтобы более точно охарактеризовать поток в дозвуковом режиме
0.5 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Эмпирическая экспонента раньше более точно вычисляла массовый расход жидкости через клапан, когда поток является дозвуковым. Этот параметр иногда упоминается как m-индекс. Его значением является приблизительно 0.5 для клапанов (и другие компоненты), чьи пути к потоку фиксируются.

Зависимости

`Cv coefficient (USCS) at maximum flow` — Коэффициент потока полностью открытого клапана описал в США обычные модули
0.4 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в модулях ft^3/min

Коэффициент потока полностью открытого клапана, описанного в США обычные модули фута³min (как описано в NFPA T3.21.3). Этот параметр измеряет относительную простоту, с которой газ пересечет клапан, когда управляется данным перепадом давления. Это - значение, о котором обычно сообщают производители в листах технических данных.

Зависимости

Этот параметр активен и отсоединен в диалоговом окне блока, когда установкой Valve parameterization является Cv coefficient (USCS).

`Cv coefficient (USCS) at leakage flow` — Коэффициент потока максимально закрытого клапана описал в США обычные модули
`1e-6` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в модулях ft^3/min

Коэффициент потока максимально закрытого клапана, описанного в США обычные модули фута³min (как описано в NFPA T3.21.3). Этот параметр измеряет относительную простоту, с которой газ пересечет клапан, когда управляется данным перепадом давления.

Цель этого параметра состоит в том, чтобы, в основном, гарантировать, что закрытие клапана не заставляет фрагменты газовой сети становиться изолированными (условие, которое, как известно, вызвало проблемы в симуляции). Точное значение, заданное здесь, менее важно что то, что это (очень маленькое) число, больше нуля.

Зависимости

`Kv coefficient (SI) at maximum flow` — Коэффициент потока полностью открытого клапана описывается в единицах СИ
0.3 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в модулях м^3/час

Коэффициент потока полностью открытого клапана, описанного в единицах СИ m^3/hr. Этот параметр измеряет относительную простоту, с которой газ пересечет клапан, когда управляется данным перепадом давления. Это - значение, о котором обычно сообщают производители в листах технических данных.

Зависимости

Этот параметр активен и отсоединен в диалоговом окне блока, когда установкой Valve parameterization является Kv coefficient (SI).

`Kv coefficient (SI) at leakage flow` — Коэффициент потока максимально закрытого клапана описывается в единицах СИ
`1e-6` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в модулях м^3/час

Коэффициент потока максимально закрытого клапана, описанного в единицах СИ m^3/hr. Этот параметр измеряет относительную простоту, с которой газ пересечет клапан, когда управляется данным перепадом давления.

Зависимости

`Maximum opening area` — Площадь открытия в положении полностью открытого отверстия из-за изоляции недостатков
`1e-4 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Площадь открытия в полностью открытом положении, когда клапан на верхнем пределе диапазона значений регулирования давления. Блок использует этот параметр, чтобы масштабировать выбранную меру открытия клапана — проводимости звука, скажем, или C _V коэффициентов потока — в области значений регулирования давления.

Зависимости

Этот параметр активен и отсоединен в диалоговом окне блока, когда установкой Valve parameterization является Restriction area.

`Leakage area` — Площадь открытия в закрытом положении из-за изоляции недостатков
`1e-12 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Площадь открытия клапана в максимально закрытом положении, когда остается только внутренние утечки между портами. Этот параметр служит, в основном, чтобы гарантировать, что закрытие клапана не заставляет фрагменты газовой сети становиться изолированными (условие, которое, как известно, вызвало проблемы в симуляции). Точное значение, заданное здесь, менее важно что то, что это (очень маленькое) число, больше нуля.

Зависимости

`Cross-sectional area at ports A and B` Площадь, перпендикулярная линии потока в портах клапана
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Площадь, перпендикулярная линии потока в портах клапана. Порты приняты одинаковыми в размере. Площадь потока, заданная здесь, должна идеально совпадать с площадями входных отверстий смежных компонентов.

`Laminar flow pressure ratio` — Отношение давления, в который переходы потока между ламинарным и турбулентным
0.999 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Отношение давления, в который переходы потока между режимами ламинарного и турбулентного течения. Отношение давления является частью абсолютного давления в нисходящем направлении клапана по тот только восходящий из него. Поток ламинарен, когда фактическое отношение давления выше порога, заданного здесь и турбулентного, когда это ниже. Типичные значения лежат в диапазоне от 0.995 к 0.999.

`Reference temperature` — Температура ссылки ISO 8778
`293.15 K` (значение по умолчанию) | скаляр в единицах температуры

Температура в стандартной ссылочной атмосфере, заданной как 293.15 K в ISO 8778.

`Reference density` — Базовая плотность ISO 8778
1.185 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах массы/объема

Плотность в стандартной ссылочной атмосфере, заданной как 1,185 кг/м3 в ISO 8778.

`Smoothing factor` — Объем сглаживания, чтобы примениться к функции площади открытия клапана
0 (значение по умолчанию)

Количество сглаживания для применения я к функции площади открытия клапана. Этот параметр определяет ширины областей, которые будут сглаживаться — один расположен при полностью открытом положении, другой при полностью закрытом положении.

Сглаживание накладывает на каждой области функции площади открытия нелинейный сегмент (полиномиальная функция третьего порядка, из которой сглаживание возникает). Чем больше значение, заданное здесь, тем больше сглаживание, и более широкое, которым становятся нелинейные сегменты.

В значении по умолчанию 0, никакое сглаживание не применяется. Переходы к максимально закрытому и положения полностью открытого отверстия затем вводят разрывы (сопоставленный с нулевыми пересечениями), которые имеют тенденцию замедлять скорость моделирования.

Примеры модели

Антагонистический привод Маккиббена мышц

Эта демонстрация показывает приведение в действие мышц на основе двух воздушных приводов мышц (или Маккиббен искусственные мышцы) в антагонистической связи. Воздушные приводы мышц соединяются с противоположными сторонами рычага. Распределительным клапаном с 4 путями управляет электромеханический привод клапана. Направленным способом с 4 путями, когда путь с высоким давлением P-A и возвратная линия B-T открыты, лучший воздушный привод мышц сокращает и обеспечивает нижний воздушный привод мышц на противоположной стороне, чтобы расширить. Точно так же как путь с высоким давлением P-B и возвратная линия открытый A-T, нижний воздушный привод мышц начинает сокращаться и обеспечивает лучший воздушный привод мышц, чтобы расширить. Колеблющиеся движения мышц преобразованы в угловое вращение выходной загрузки, соединенной с механическим рычажным устройством, смоделированным с заводными рукоятками ползунка.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2018b

Документация

Check Valve (G)

Описание

Управляйте и другие давления

Управляйте перерегулированием давления

Проводимость звука

Баланс импульса

Баланс массы

Энергетический баланс

Порты

Сохранение

A — Вход клапана газ

B — Вход клапана газ

Параметры

Pressure control specification — Выбор измерения давления использовать в качестве управляющего сигнала клапана Pressure differential (значение по умолчанию) | Pressure at port A

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Valve parameterization — Метод, которым можно охарактеризовать открытие клапана Sonic conductance (значение по умолчанию) | Cv coefficient (USCS) | Kv coefficient (SI) | Restriction area

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Subsonic index — Экспонента, используемая, чтобы более точно охарактеризовать поток в дозвуковом режиме0.5 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Зависимости

Leakage area — Площадь открытия в закрытом положении из-за изоляции недостатков 1e-12 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Зависимости

Cross-sectional area at ports A and B Площадь, перпендикулярная линии потока в портах клапана 0.01 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

Laminar flow pressure ratio — Отношение давления, в который переходы потока между ламинарным и турбулентным0.999 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Reference temperature — Температура ссылки ISO 8778 293.15 K (значение по умолчанию) | скаляр в единицах температуры

Reference density — Базовая плотность ISO 87781.185 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах массы/объема

Smoothing factor — Объем сглаживания, чтобы примениться к функции площади открытия клапана0 (значение по умолчанию)

Примеры модели

Антагонистический привод Маккиббена мышц

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` — Вход клапана
газ

`B` — Вход клапана
газ

`Pressure control specification` — Выбор измерения давления использовать в качестве управляющего сигнала клапана
`Pressure differential` (значение по умолчанию) | `Pressure at port A`

`Valve parameterization` — Метод, которым можно охарактеризовать открытие клапана
`Sonic conductance` (значение по умолчанию) | `Cv coefficient (USCS)` | `Kv coefficient (SI)` | `Restriction area`

`Subsonic index` — Экспонента, используемая, чтобы более точно охарактеризовать поток в дозвуковом режиме
0.5 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

`Leakage area` — Площадь открытия в закрытом положении из-за изоляции недостатков
`1e-12 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

`Cross-sectional area at ports A and B` Площадь, перпендикулярная линии потока в портах клапана
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах площади

`Laminar flow pressure ratio` — Отношение давления, в который переходы потока между ламинарным и турбулентным
0.999 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

`Reference temperature` — Температура ссылки ISO 8778
`293.15 K` (значение по умолчанию) | скаляр в единицах температуры

`Reference density` — Базовая плотность ISO 8778
1.185 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина в единицах массы/объема

`Smoothing factor` — Объем сглаживания, чтобы примениться к функции площади открытия клапана
0 (значение по умолчанию)

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