Гидравлический клапан логического элемента
Клапаны контроля потока
Блок Gate Valve моделирует клапан, состоящий из круглого отверстия в корпусе клапана и плоском логическом элементе, который перемещает перпендикуляр в ось отверстия. Отверстие в логическом элементе имеет тот же диаметр как отверстие в корпусе. Когда логический элемент перемещается, он открывает или закрывает проход клапана (показавший заштрихованной областью на следующем рисунке).
Скорость потока жидкости через клапан пропорциональна открытию клапана и перепаду давления на клапане. Скорость потока жидкости определяется согласно следующим уравнениям:
где
| q | Скорость потока жидкости |
| p | Перепад давления |
| p A, p B | Абсолютные давления в распределительных коробках |
| CD | Коэффициент расхода потока |
| A(h) | Мгновенная область прохода отверстия |
| x0 | Начальное открытие |
| x | Пропустите смещение от исходного положения |
| h | Открытие клапана |
| D | Диаметр отверстия |
| ρ | Плотность жидкости |
| Утечка A | Закрытая область утечки клапана |
| p cr | Минимальное давление турбулентного течения |
Минимальное давление турбулентного течения, p cr, вычисляется согласно определенному методу перехода из ламинарного режима течения:
По отношению давления — переход от ламинарного к турбулентному режиму течения определяется следующими уравнениями:
p cr = (p в среднем + банкомат p) (1 – бегство B)
p в среднем = (p + p B)/2
где
| p в среднем | Среднее давление между распределительными коробками |
| Банкомат p | Атмосферное давление, 101 325 Па |
| Бегство B | Отношение давления при переходе между ламинарными и турбулентными режимами (значение параметров Laminar flow pressure ratio) |
По числу Рейнольдса — переход от ламинарного к турбулентному режиму определяется следующими уравнениями:
где
| D H | Клапан мгновенный гидравлический диаметр |
| ν | Жидкая кинематическая вязкость |
| Re cr | Критическое число Рейнольдса (значение параметров Critical Reynolds number) |
Связи A и B являются гидравлическими портами. Связь S является портом физического сигнала, который управляет смещением логического элемента. Положительное направление блока на порте A относительно порта B. Это означает, что скорость потока жидкости положительна, если она течет от А к B, и перепад давления определяется как . Положительный сигнал в порте S физического сигнала открывает клапан.
Никакие инерционные эффекты не учтены.
Диаметр отверстия клапана. Отверстия в корпусе клапана и в логическом элементе имеют тот же диаметр. Значением по умолчанию является 0.01 m.
Начальное открытие клапана. Параметр может принять и положительные и отрицательные значения. Значение по умолчанию 0.
Полуэмпирический параметр для характеристики мощности клапана. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия, и обычно указывается в табличных данных производителя или учебниках. Значением по умолчанию является 0.65.
Выберите для блока режим перехода между ламинарным и турбулентным течениями:
Pressure ratio — Переход от ламинарного к турбулентному режиму является гладким и зависит от значения параметра Laminar flow pressure ratio. Этот метод обеспечивает лучшую сходимость моделирования.
Reynolds number — Переход от ламинарного к турбулентному режиму принят, чтобы произойти, когда число Рейнольдса достигает значения, заданного параметром Critical Reynolds number.
Отношение давления, при котором происходит смена ламинарного на турбулентный режим течения. Значением по умолчанию является 0.999. Этот параметр отображается, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Pressure ratio.
Максимальное значение числа Рейнольдса для ламинарного течения. Значение параметра зависит от геометрического профиля отверстия. Можно найти рекомендации для определения значения этого параметра в учебниках по гидравлике. Значением по умолчанию является 10. Этот параметр отображается, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.
Общая площадь возможных утечек при полностью закрытом клапане. Основная цель параметра состоит в том, чтобы обеспечить вычислительную целостность схемы путем препятствования фрагменту системы то, чтобы быть изолированным после того, как клапан будет полностью закрыт. Значение параметров должно быть больше 0. Значением по умолчанию является 1e-12 м^2.
Параметры, определяемые типом рабочей жидкости:
Fluid density
Fluid kinematic viscosity
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сопоставлен с входом клапана.
BГидравлический порт сопоставлен с выходом клапана.
SПорт физического сигнала, который управляет смещением логического элемента. Сигнал применился к этому порту, обработан как поступательное движение, в метрах.
Ball Valve | Needle Valve | Poppet Valve | Pressure-Compensated Flow Control Valve