Гидравлическое отверстие переменного сечения с прямоугольной образующей
Отверстия
Блок моделирует отверстие переменного сечения, образованного цилиндрическим золотником с острым краем и прямоугольным выходом в слив. Скорость потока жидкости через отверстие пропорциональна открытию отверстия и перепаду давления на нем. 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 |
| b | Ширина паза отверстия |
| x0 | Начальное открытие |
| x | Буферизуйте смещение от исходного положения |
| h | Открытие отверстия |
| or | Индикатор ориентации отверстия. Переменная принимает +1 значение, если смещение золотника в глобальном положительном направлении открывает отверстие, и –1, если положительное движение уменьшает открытие. |
| ρ | Плотность жидкости |
| Утечка A | Закрытая область утечки отверстия |
| 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 | Мгновенный гидравлический диаметр отверстия |
| ν | Жидкая кинематическая вязкость |
| Re cr | Критическое число Рейнольдса (значение параметров Critical Reynolds number) |
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 или закрывает отверстие в зависимости от значения параметра Orifice orientation.
Инерция жидкости не учитывается.
Ширина прямоугольного отверстия. Значением по умолчанию является 1e-2 m.
Полуэмпирический параметр для емкостной характеристики отверстия. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия, и обычно указывается в табличных данных производителя или учебниках. Значением по умолчанию является 0.7.
Начальное открытие отверстий. Параметр может быть положительным (приоткрытое отверстие), отрицательным (перекрывающееся отверстие) или равным нулю для установки нулевого перекрытия. Значение начального открытия не зависит от ориентации отверстия. Значение по умолчанию 0.
Параметр введен, чтобы указать, что эффект отверстия влияет на движение при открытии клапана. Параметр может быть установлен на одну из двух опций: Opens in positive direction или Opens in negative direction. Значение Opens in positive direction задает отверстие, поршень управления которого открывает клапан, когда это смещено в глобальном положительном направлении. Параметр чрезвычайно полезен для создания клапанной кромки распределителя со всеми отверстиями, управляемыми тем же золотником. Значением по умолчанию является Opens in positive direction.
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 12. 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 отверстия.
BГидравлический порт сопоставлен с выходом отверстия.
SПорт физического сигнала для управления перемещением золотника.
Скорость потока жидкости положительна если потоки жидкости от порта A к порту B. Положительный сигнал в порте S физического сигнала открывает или закрывает отверстие в зависимости от значения параметра Orifice orientation.
Annular Orifice | Constant Area Hydraulic Orifice | Fixed Orifice | Orifice with Variable Area Round Holes | Variable Area Hydraulic Orifice | Variable Orifice