Осевая жидкая сила на отверстии золотника в изотермической жидкой системе
Simscape / Жидкости / Valve Actuators & Forces
Блок Spool Orifice Flow Force (IL) моделирует гидравлическое осевое усилие на отверстии золотника. Это получает позицию золотника физического сигнала в порте S. Можно также смоделировать поток через отверстие золотника с круглыми или прямоугольными отверстиями. Положительная сила действует, чтобы закрыть отверстие.
Если требуется смоделировать золотник и осевое усилие в одном блоке, используйте блок Spool Orifice (IL). Осевое усилие выводится как физический сигнал в порте F.
Сила на золотнике вычисляется как:
где:
массовый расход жидкости в порте A.
ρ является плотностью жидкости.
A является отверстием открытая область, которая определяется положением золотника и параметризацией отверстия.
α является струйным углом, который вычисляется от приближения формулы Фон Мизеса:
где c является Radial clearance, и h является открытием отверстия.
ε является вводной ориентацией, которая указывает на открытие отверстия, которое сопоставлено с положительным или отрицательным сигналом в S.
Открытие отверстия основано на открытой области, созданной перемещенным золотником:
где:
Min S является Spool position at closed orifice.
S является сигналом смещения в порте S.
Если Δs падает ниже 0, область утечки отверстия используется. Если ΔS больше Spool travel between closed and open orifice, максимальная площадь постоянного отверстия используется.
Установка Orifice geometry к Round holes равномерно распределяет пользовательское количество отверстий вдоль периметра втулки, которые имеют равные диаметры и центры, выровненные в той же плоскости.
Открытая область вычисляется как:
где:
n 0 является количеством отверстий.
d 0 является диаметром отверстий.
θ является углом открытия отверстия:
Если θ больше 2π, θ остается в 2π.
Утечкой A является Leakage area.
Максимальная открытая область:
Установка Orifice geometry к Rectangular slot модели одно прямоугольное отверстие во втулке трубы.
Для отверстия с пазом в прямоугольной втулке открытая область
где w является шириной отверстия.
Максимальное вводное расстояние между втулкой и случаем:
где ΔS макс. является Spool travel between closed and open orifice.
В экстремальных значениях области значений открытия отверстия можно обеспечить числовую робастность в симуляции путем корректировки блока Smoothing factor. Функция сглаживания применяется к каждому расчетному смещению, но в основном влияет на симуляцию в экстремальных значениях этой области значений.
Нормированное открытие отверстия:
где ΔSmax:
Diameter of round holes, когда Orifice parameterization установлен в Round holes.
Spool travel between closed and open orifice, когда Orifice parameterization установлен в Rectangular slot.
Когда Smoothing factor, f, является ненулевым, функция сглаживания применяется к нормированному открытию:
Сглаживавшее открытие:
[1] Manring, N. Гидравлические системы управления. John Wiley & Sons, 2005.
[2] Мерритт, H. Гидравлические системы управления. Вайли, 1967.
Буферизуйте отверстие (IL) | Переменное перекрывающееся отверстие (IL)
