Отверстие золотника переменной области в изотермической системе
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Valves & Orifices / Отверстия
Блок Spool Orifice (IL) моделирует отверстие переменной области между золотником и втулкой с отверстиями. Отверстия втулки могут быть или серией круглых или прямоугольных отверстий. Скорость потока жидкости основана на общей площади открытия между втулкой, отверстиями и золотником, который расширяет или отрекается согласно сигналу, полученному в порте S. Несколько Отверстие Золотника (IL) блоки могут быть соединены для нескольких наборов отверстий вдоль пары втулки золотника.
Если бы смещение золотника в вашей системе предоставляется внешним источником или пользовательским блоком, и вы хотели бы, чтобы осевая сила потока была передана к системе, можно использовать блок Spool Orifice Flow Force (IL), который применяет те же уравнения для силы как блок Spool Orifice (IL).
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 Orifice orientation, который указывает на открытие отверстия, которое сопоставлено с положительным или отрицательным сигналом в S.
Для отверстий переменного сечения, установки Orifice orientation к Positive spool displacement opens the orifice указывает, что отверстие открывается, когда поршень управления расширяет, в то время как Negative spool displacement opens the orifice указывает, что отверстие открывается, когда поршень управления отрекается.
Leakage area, утечка A, рассматривается небольшой площадью, открытой, чтобы течь, когда отверстие закрывается, который обеспечивает числовую непрерывность. Кроме того, ненулевой Smoothing factor может обеспечить увеличенную числовую устойчивость, когда отверстие находится в почти закрытой или почти открытой позиции.
Установка Orifice parameterization к Round holes равномерно распределяет пользовательское количество отверстий вдоль периметра втулки с равными диаметрами и центрами, выровненными в той же плоскости.
Открытая область вычисляется как:
Угол открытия отверстия, θ, установлен управляющим сигналом в S:
где:
n 0 является количеством отверстий.
d 0 является диаметром отверстий.
Утечка A
ΔS является поршнем управления, путешествуют на расстояние, ε(S - Smin), где Smin является Control member position at closed orifice.
Максимальная открытая область:
Установка Orifice parameterization 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 отверстием паза расстояние Spool travel between closed and open orifice.
В минимальной области открытия отверстия область утечки:
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:
Поток через отверстие золотника вычисляется уравнением скорости потока жидкости давления:
где:
C d является Discharge coefficient.
A является Cross-sectional area at ports A and B.
средняя плотность жидкости.
Отверстие A, отверстие открытая область, если:
Открытие больше, чем или равно области на расстоянии Spool travel between closed and open orifice. Площадью постоянного отверстия является затем A максимум.
Открытие отверстия меньше чем или равно минимальному вводному расстоянию. Площадь постоянного отверстия является затем утечкой A.
Критическим перепадом давлений, критикой Δp, является перепад давления, сопоставленный с Critical Reynolds number, критикой Re, которая является точкой перехода между ламинарным и турбулентным течением в жидкости:
Падение давления описывает сокращение давления в отверстии из-за уменьшения в области. потеря PR вычисляется как:
Восстановление давления описывает положительный скачок давления в отверстии из-за увеличения области. Если вы не хотите получать это увеличение давления, установите Pressure recovery на Off. В этом случае потеря PR равняется 1.
Буферизуйте силу потока отверстия (IL) | Переменное перекрывающееся отверстие (IL) | Кольцевая утечка (IL) | Отверстие (IL)
