Orifice (2P)

Постоянный - или отверстие переменной области в двухфазной гидросистеме

Библиотека:
Simscape / Жидкости / Двухфазная Жидкость / Valves & Orifices

Описание

Падение давления моделей блока Orifice (2P) из-за постоянного или переменного отверстия области в двухфазной гидросистеме. Отверстие может быть постоянным или переменным. Когда Orifice type установлен в Variable, физический сигнал в порте S устанавливает положение поршня управления, который открывает и закрывает отверстие.

Свойства жидкости в клапане вычисляются от входных условий. Нет никакого теплообмена между жидкостью и средой, и поэтому фазовый переход в отверстии только происходит из-за перепада давления или распространенного фазового перехода от другой части модели.

Много параметров блоков основаны на номинальных условиях работы, которые соответствуют оцененной эффективности отверстия, такой как спецификация в таблице данных производителя.

Постоянная область

Когда вы устанавливаете Orifice type на Constant, отверстие имеет постоянную область. Массовый расход жидкости через отверстие:

${\dot{m}}_{A} = {\dot{m}}_{n o m} [\sqrt{\frac{v_{n o m}}{2 Δ p_{n o m}}}] \sqrt{\frac{2}{v_{i n}}} \frac{Δ p}{{(Δ p^{2} + Δ p_{l a m}^{2})}^{0.25}},$

где:

Δp является перепадом давления по отверстию, _{pA ̶ pB}.
_Δplam является порогом перехода давления между ламинарным и турбулентным течением, которое вычисляется от Laminar flow pressure ratio, _Blam:

$Δ p_{l a m} = \frac{(p_{A} + p_{B})}{2} (1 - B_{l a m}) .$
${\dot{m}}_{n o m}$ Nominal mass flow rate.
_Δpnom является Nominal pressure drop rate.
_vnom является определенным объемом входа номинала. Это значение определяется из табличных данных свойств жидкости на основе параметра Nominal inlet condition specification.
_vin является входом определенный объем.

Переменная область

Когда вы устанавливаете Orifice type на Variable, блок сконфигурирован для переменного открытия, которое установлено перемещением органа управления в S. Блок вычисляет массовый расход жидкости через отверстие переменной области как:

${\dot{m}}_{A} = λ {\dot{m}}_{n o m} [\sqrt{\frac{v_{n o m}}{2 Δ p_{n o m}}}] \sqrt{\frac{2}{v_{i n}}} \frac{Δ p}{{(Δ p^{2} + Δ p_{l a m}^{2})}^{0.25}},$

где λ является частью открытия отверстия.

Перемещение органа управления

Открытие отверстия, которое описывается как часть общего отверстия открытая область, определяется входным сигналом в S, параметре Control member travel between closed and open orifice, ΔS и значении утечки, которое улучшает числовую устойчивость, когда отверстие закрывается:

$λ = ε (1 - f_{l e a k}) \frac{(S - S_{\min})}{Δ S} + f_{l e a k},$

где:

ε является Opening orientation. Этим значением является +1 когда установкой является Positive control member displacement opens orifice и -1 когда установкой является Negative control member displacement opens orifice.
_fleak является Closed orifice leakage as a fraction of nominal flow.
_Smin является Control member position at closed orifice.

Жидкая определенная динамика объема

Когда жидкость во входе отверстия является смесью жидкого пара, блок вычисляет определенный объем как:

$v_{i n} = (1 - x_{d y n}) v_{l i q} + x_{d y n} v_{v a p},$

где:

_xdyn является входным качеством пара. Блок применяет задержку первого порядка к входному качеству пара смеси.
_vliq является жидким определенным объемом жидкости.
_vvap является паром определенный объем жидкости.

Если входная жидкость является жидкостью или паром, _vin является соответствующей жидкостью, или испаритесь определенный объем.

Качественная задержка пара

Если входное качество пара является смесью жидкого пара, блок применяет задержку первого порядка:

$\frac{d x_{d y n}}{d t} = \frac{x_{i n} - x_{d y n}}{τ},$

где:

_xdyn является динамическим качеством пара.
_xin является текущим входным качеством пара.
τ является Inlet phase change time constant.

Если входная жидкость является подохлажденным жидким или перегретым паром, _xdyn равен _xin.

Баланс массы

Масса сохраняется в отверстии:

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

где:

${\dot{m}}_{A}$ массовый расход жидкости в порте A.
${\dot{m}}_{B}$ массовый расход жидкости в порте B.

Энергетический баланс

Энергия сохраняется в отверстии:

$Φ_{A} + Φ_{B} = 0,$

где:

_ΦA является энергетическим потоком в порте A.
_ΦB является энергетическим потоком в порте B.

Допущения и ограничения

Блок не моделирует восстановление давления в нисходящем направлении клапана.
Нет никакого теплообмена между клапаном и средой.
Блок не моделирует дросселируемый поток.

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Жидкий порт
двухфазная жидкость

Жидкая запись или выходной порт.

`B` — Жидкий порт
двухфазная жидкость

Жидкая запись или выходной порт.

Входной параметр

развернуть все

`S` — Перемещение органа управления
физический сигнал

Перемещение органа управления, которое устанавливает открытие отверстия.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Orifice type на Variable.

Параметры

развернуть все

`Orifice type` — Постоянный или отверстие переменного сечения
`Variable` (значение по умолчанию) | `Constant`

Тип отверстия. Когда установлено в Variable, площадь постоянного отверстия варьируется согласно входному сигналу, полученному в порте S.

`Nominal mass flow rate` — Расчетный массовый расход жидкости
0.1 kg/s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Типичный, оцененный, или массовый расход жидкости проекта через постоянное отверстие.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Orifice type на Constant.

`Nominal pressure drop` — Расчетный перепад давления
0.001 MPa (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Типичный, оцененный, или перепад давления проекта через постоянное отверстие.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Orifice type на Constant.