Pipe Bend (IL)

Сегмент поворота русла трубопровода в изотермической жидкой сети

  • Библиотека:
  • Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Pipes & Fittings

  • Pipe Bend (IL) block

Описание

Блок Pipe Bend (IL) моделирует кривые трубопроводы в изотермической жидкой сети. Можно задать характеристики трубопровода, чтобы вычислить потери из-за трения и искривления трубопровода и опционально сжимаемости жидкости модели.

Передайте коэффициент искривления потерь по каналу

Коэффициент для падения давления из-за изменений геометрии включает угловой поправочный коэффициент, угол C, и коэффициент поворота, поворот C:

Kloss=CangleCbend.

Угол C вычисляется как:

Cangle=0.0148θ3.9716105θ2,

где θ является Bend angle в градусах.

Поворот C вычисляется от сведенного в таблицу отношения радиуса поворота, чтобы передать диаметр по каналу для 90o повороты от Крейна [1]:

Коэффициент трения, f T, для чистой коммерческой стали интерполирован от табличных данных на основе диаметра трубопровода [1]:

Обратите внимание на то, что поправочный коэффициент допустим для отношения радиуса поворота к диаметру между 1 и 24. Вне этой области значений используется экстраполяция ближайшего соседа.

Потери из-за трения в ламинарных течениях

Формулировки падения давления являются тем же самым для потока в портах A и B.

Когда поток в трубопроводе полностью ламинарен, или ниже Re = 2000, падение давления по повороту:

Δploss=μλ2ρId2AL2m˙port,

где:

  • μ является жидкой динамической вязкостью.

  • λ является постоянным коэффициентом трения Дарси, который является 64 для ламинарного течения.

  • ρ я - внутренняя плотность жидкости.

  • d является диаметром трубопровода.

  • L является сегментом длины поворота, продуктом Bend radius и Bend angle: Lbend=rbendθ..

  • A является площадью поперечного сечения по каналу, π4d2.

  • m˙port массовый расход жидкости в соответствующем порту.

Потери из-за Трения в Турбулентных течениях

Когда поток полностью турбулентен, или больше, чем Re = 4000, падение давления в трубопроводе:

Δploss=(fDL2d+Kloss2)m˙port|m˙port|2ρIA2,

где f D является коэффициентом трения Дарси. Это аппроксимировано эмпирическим уравнением Haaland и основано на Internal surface absolute roughness. Дифференциал взят более чем половина сегмента трубопровода между портом A к внутреннему узлу, и между внутренним узлом и портом B.

Перепад давления для несжимаемых жидкостей

Когда поток несжимаем, падение давления по повороту:

pApB=Δploss,AΔploss,B.

Перепад давления для сжимаемых жидкостей

Когда поток сжимаем, падение давления по повороту вычисляется на основе внутреннего давления объема жидкости, p I:

pApI=Δploss,A,

pBpI=Δploss,B.

Массовое сохранение

Для несжимаемой жидкости массовый поток в трубопровод равняется массе, вытекают из трубопровода:

m˙A+m˙B=0.

Когда жидкость сжимаема, различие между массовым потоком в и из трубопровода зависит от изменения плотности жидкости из-за сжимаемости:

m˙A+m˙B=p˙IdρIdpIV,

где V является продуктом площади поперечного сечения по каналу и длины поворота, AL.

Порты

Сохранение

развернуть все

Жидкая запись или выходной порт.

Жидкая запись или выходной порт.

Параметры

развернуть все

Диаметр трубопровода.

Радиус круга сформирован поворотом русла трубопровода.

Развернутая степень поворота русла трубопровода.

Передайте стену по каналу абсолютная шероховатость. Этот параметр используется, чтобы определить коэффициент трения Дарси, который способствует падению давления в трубопроводе.

Смоделировать ли какое-либо изменение в жидкой массе из-за сжимаемости жидкости. Когда Fluid compressibility установлен в On, изменения массы из-за различной плотности жидкости в сегменте вычисляются. Объем жидкости в трубопроводе остается постоянным. В библиотеке Isothermal Liquid все блоки вычисляют плотность в зависимости от давления.

Передайте давление по каналу в начале симуляции.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility на On.

Ссылки

[1] Поток Crane Co. жидкостей через клапаны, подборы кривой и TP-410 трубопровода. Crane Co., 1981.

Введенный в R2020a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте