Клапан контроля потока приведен в движение поперечным движением кругового логического элемента
Simscape / Жидкости / Тепловая Жидкость / Valves & Orifices / Клапаны контроля потока
Блок Gate Valve (TL) представляет клапан контроля потока круговым открытием и круговым логическим элементом. Логический элемент перемещается в направление, ортогональное к потоку жидкости. Открытие и логический элемент равны в диаметре. Рисунок показывает, что схематические из клапана логического элемента в трех различных положениях — закрытый, частично открываются, и полностью открытый.
Пропустите клапан в различных положениях
Функция сглаживания позволяет площади открытия клапана изменяться гладко между полностью закрытый и положения полностью открытого отверстия. Функция сглаживания делает это путем удаления резких изменений площади открытия в нулевых и максимальных положениях мяча. Рисунок показывает эффект сглаживания на кривой площади открытия клапана.
Сглаживание кривой площади открытия
Блок вычисляет площадь открытия клапана непосредственно из параметров геометрии клапана с помощью выражения
где:
A является площадью открытия клапана.
d 0 является диаметром отверстия клапана.
Покрытый A является фрагментом площади постоянного отверстия клапана, покрытой логическим элементом:
Δl является сетевым перемещением центра логического элемента относительно центра отверстия.
x 0 является Gate displacement offset, заданный в диалоговом окне блока.
S d является перемещением логического элемента, определенным через входной порт физического сигнала S.
Выражения открытия клапана вводят нежелательные разрывы в полностью открытом и положениях полностью закрытого отверстия. Блок устраняет эти разрывы с помощью многочленных выражений, которые сглаживают переходы к и от полностью открытого и положений полностью закрытого отверстия. Выражения сглаживания клапана
и
где:
и
В уравнениях:
λ L является выражением сглаживания для полностью закрытого фрагмента кривой открытия клапана.
λ R является выражением сглаживания, применился к полностью открытому фрагменту кривой открытия клапана.
Сглаженный Δl является областью сглаживания смещения логического элемента:
где сглаженный f является коэффициентом сглаживания между 0 и 1.
Сглаживавшая площадь открытия клапана дана кусочным условным выражением
где:
S R является сглаживавшей площадью открытия клапана.
Утечка S является областью утечки клапана.
S Max является максимальной площадью открытия клапана:
Массовое уравнение сохранения при клапане
где:
массовый расход жидкости в клапан через порт А.
массовый расход жидкости в клапан через порт B.
Уравнение энергосбережения при клапане
где:
ϕ A является энергетической скоростью потока жидкости в клапан через порт А.
ϕ B является энергетической скоростью потока жидкости в клапан через порт B.
Уравнение сохранения импульса при клапане
где:
p A и p B является давлениями в порте А и порте B.
массовый расход жидкости.
критический массовый расход жидкости:
ρ В среднем является средней жидкой плотностью.
C d является коэффициентом расхода.
S является входной областью клапана.
Потеря PR является отношением давления:
A — Тепловой жидкий порт сохранения, представляющий клапан, вставил A
B Тепловой жидкий порт сохранения, представляющий клапан, вставил B
S — входной порт Физического сигнала для перемещения органа управления
Диаметр площади потока клапана в положении полностью открытого отверстия. Значением по умолчанию является 7e-3 m.
Логический элемент возмещен от нулевого положения. Мгновенное смещение логического элемента является суммой смещения логического элемента и входного сигнала S. Значение по умолчанию 0 m.
Совокупная область всей жидкости протекает при клапане. Область утечки помогает предотвратить числовые проблемы из-за изолированных разделов гидросистемы. Для числовой робастности, установленной этот параметр на ненулевое значение. Значением по умолчанию является 1e-12.
Фрагмент площади открытия изгибается, чтобы сглаживать описанный как часть. Сглаживание устраняет разрывы в минимальных и максимальных положениях клапана потока. Коэффициент сглаживания должен быть между 0 и 1. Введите значение 0 для нулевого сглаживания. Введите значение 1 для сглаживания полной кривой. Значением по умолчанию является 0.01.
Площадь потока во входах клапана. Входы приняты равные в размере. Значением по умолчанию является 0.01 м^2.
Аппроксимированная длина клапана. Этот параметр обеспечивает меру продольной шкалы клапана. Значением по умолчанию является 0.1 m.
Полуэмпирический параметр, обычно используемый в качестве меры эффективности клапана. Коэффициент расхода задан как отношение фактического массового расхода жидкости через клапан к его теоретическому значению.
Блок использует этот параметр с учетом эффектов геометрии клапана на массовых расходах жидкости. Учебники и таблицы данных клапана являются общими источниками значений коэффициента расхода. По определению все значения должны быть больше 0 и меньше, чем 1. Значением по умолчанию является 0.7.
Число Рейнольдса, соответствующее переходу между режимами ламинарного и турбулентного течения. Поток через клапан принят ламинарный ниже этого значения и турбулентный выше его. Соответствующие значения, чтобы использовать зависят от определенной геометрии клапана. Значением по умолчанию является 12.
Массовый расход жидкости на компонент через порт A в начале симуляции. Значением по умолчанию является 1 kg/s.
