T-Junction (IL)

Соединение с тремя путями в изотермической жидкой системе

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

Описание

Блок T-Junction (IL) моделирует перекресток трубопровода с тремя путями с ответвлением в порте C, соединенном в 90^o угол к основному трубопроводу, между портами A и B. Можно задать пользовательский или стандартный тип соединения. Когда Three-way junction type установлен в Custom, можно задать коэффициенты потерь каждого сегмента трубопровода для схождения и различения потоков. Стандартная модель применяет коэффициенты промышленного стандарта потерь к уравнениям импульса.

Направление потока

Поток сходится, когда поток ветви, поток через порт C, объединяет в основной поток. Поток отличается, когда поток ветви разделяет от основного потока. Направление потока между A и I, точкой, где ветвь соответствует основному, и B и I, должно быть сопоставимым для всех коэффициентов потерь, которые будут применены. Если они не, как показано в последних двух схемах в рисунке ниже, потери в соединении аппроксимированы основным коэффициентом ветви потерь для схождения или различения потоков.

Сценарии потока

Стандартный тройник

Когда Three-way junction type установлен в Standard, коэффициенты трубопровода потерь, _{основной} K и _{сторона} K и коэффициент трения трубопровода, f _T, вычисляются по словам Крейна [1]:

$K_{m a i n} = 20 f_{T, m a i n},$

$K_{s i d e} = 60 f_{T, s i d e} .$

В отличие от пользовательского типа соединения, стандартный коэффициент соединения потерь является тем же самым и для схождения и для различения потоков. K _A, K _B и K _C затем вычисляется таким же образом как пользовательские соединения.

Коэффициент трения на номинальный диаметр трубопровода

Пользовательский тройник

Когда Three-way junction type установлен в Custom, коэффициент трубопровода потерь в каждом порте, K, вычисляется на основе пользовательских параметров потерь для схождения и различения потока и массового расхода жидкости в каждом порте. Коэффициенты обычно задаются для положительных и отрицательных потоков:

$K_{A} = m_{A}^{+} ({\dot{m}}_{B}^{+} {\dot{m}}_{C}^{-} \frac{K_{m a i n, c o n v}}{2} + {\dot{m}}_{B}^{-} {\dot{m}}_{C}^{+} K_{m a i n, c o n v}) + m_{A}^{-} ({\dot{m}}_{B}^{+} {\dot{m}}_{C}^{-} K_{m a i n, d i v} + {\dot{m}}_{B}^{-} {\dot{m}}_{C}^{+} \frac{K_{m a i n, d i v}}{2}),$

где

_{Основным} K_{, conv} является Main branch converging loss coefficient.
_{Основной} K_{, отделением} является Main branch diverging loss coefficient.

$K_{B} = m_{A}^{+} ({\dot{m}}_{B}^{+} {\dot{m}}_{C}^{-} \frac{K_{m a i n, c o n v}}{2} + {\dot{m}}_{B}^{-} {\dot{m}}_{C}^{-} K_{m a i n, d i v}) + m_{A}^{-} ({\dot{m}}_{B}^{+} {\dot{m}}_{C}^{+} K_{m a i n, c o n v} + {\dot{m}}_{B}^{-} {\dot{m}}_{C}^{+} \frac{K_{m a i n, d i v}}{2}) .$

$K_{C} = (m_{A}^{+} {\dot{m}}_{B}^{-} + {\dot{m}}_{A}^{-} {\dot{m}}_{B}^{+}) ({\dot{m}}_{C}^{+} K_{s i d e, c o n v} + {\dot{m}}_{C}^{-} K_{s i d e, c o n v}),$

где:

_{Стороной} K_{, conv} является Side branch converging loss coefficient.
_{Сторона} K_{, отделением} является Side branch diverging loss coefficient.

Положительное массовое направление потока в каждом порте, когда направление потока от А к B, от до C, и от C до B, задано как:

${\dot{m}}_{p o r t}^{+} = \frac{1 + \tanh (\frac{4 {\dot{m}}_{p o r t}}{{\dot{m}}_{t h r e s h}})}{2} .$

Отрицательное массовое направление потока задано как:

${\dot{m}}_{p o r t}^{-} = \frac{1 - \tanh (\frac{4 {\dot{m}}_{p o r t}}{{\dot{m}}_{t h r e s h}})}{2} .$

Порог массового расхода жидкости, который является точкой, в которой поток в трубопроводе начинается к обратному направлению, вычисляется как:

${\dot{m}}_{t h r e s h} = {Re}_{c} υ \bar{ρ} \sqrt{\frac{π}{4} A_{\min}},$

где:

Re _c является Critical Reynolds number, вне которого начинается переходный режим течения.
ν является вязкостью жидкости.
$\bar{ρ}$ средняя плотность жидкости.
_Min A является самой маленькой площадью поперечного сечения в соединении трубопровода.

Баланс импульса

Масса сохраняется в сегменте трубопровода:

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

Поток посредством соединения трубопровода вычисляется от уравнений сохранения импульса между портами A, B и C:

$p_{A} - p_{I} = \frac{K_{A}}{2 \bar{ρ} A_{_{m a i n}}^{2}} {\dot{m}}_{A} \sqrt{{\dot{m}}_{A}^{2} + {\dot{m}}_{t h r e s h}^{2}}$

$p_{B} - p_{I} = \frac{K_{B}}{2 \bar{ρ} A_{_{m a i n}}^{2}} {\dot{m}}_{B} \sqrt{{\dot{m}}_{B}^{2} + {\dot{m}}_{t h r e s h}^{2}}$

$p_{C} - p_{I} = \frac{K_{C}}{2 \bar{ρ} A_{_{s i d e}}^{2}} {\dot{m}}_{C} \sqrt{{\dot{m}}_{C}^{2} + {\dot{m}}_{t h r e s h}^{2}}$

где _{основным} A является Main branch area (A-B), и _{стороной} A является Side branch area (A-C, B-C).

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Жидкая запись или выходной порт.

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Жидкая запись или выходной порт.

`C` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Жидкая запись или выходной порт.

Параметры

развернуть все

`Main branch area (A-B)` — Площадь поперечного сечения между портами А и B
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Область соединяющегося трубопровода между портами A и B.

`Side branch area (A-C, B-C)` — Площадь поперечного сечения боковой ветви
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Область соединяющегося трубопровода между портами A и C и между портами B и C.

`Three-way junction type` — Содействующий тип соединения потерь
`Standard` (значение по умолчанию) | `Custom`

Содействующий тип соединения потерь. Установите этот параметр на Custom задавать индивидуума, отличающегося и сходящиеся коэффициенты потерь для каждого сегмента пути потока.

`Main branch converging loss coefficient` — Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь для вычислений падения давления между портами A и B для сходящегося потока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Three-way junction type на Custom.

`Main branch diverging loss coefficient` — Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь для вычислений падения давления между портами A и B для различения потока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Three-way junction type на Custom.

`Side branch converging loss coefficient` — Коэффициент ветви потерь для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь для вычислений падения давления между портом C и основной линией для сходящегося потока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Three-way junction type на Custom.

`Side branch diverging loss coefficient` — Коэффициент ветви потерь для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь для вычислений падения давления между портом C и основной линией для различения потока.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Three-way junction type на Custom.

`Critical Reynolds number` — Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения посредством соединения.

Примеры модели

Система смазки

Упрощенная версия системы смазки питается центробежным насосом. Система состоит из пяти главных модулей: Накачайте Модуль, Очистите Модуль, Коллектор Теплообменника, Коллектор Сопла и Блок управления. И насос и очищать модуль создаются вокруг центробежного насоса. Очищать Модуль собирает жидкость, разряженную соплами, и качает ее назад в резервуар Модуля Насоса. Блок управления генерирует команды, чтобы обойти или теплообменник, представленный как локальное сопротивление, или блок сопел. В действительной системе эти команды сгенерированы датчиками температуры, установленными в полостях смазки.

Ссылки

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

Введенный в R2020a

Документация

T-Junction (IL)

Описание

Направление потока

Стандартный тройник

Пользовательский тройник

Баланс импульса

Порты

Сохранение

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`C` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

Параметры

`Main branch area (A-B)` — Площадь поперечного сечения между портами А и B
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Side branch area (A-C, B-C)` — Площадь поперечного сечения боковой ветви
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Three-way junction type` — Содействующий тип соединения потерь
`Standard` (значение по умолчанию) | `Custom`

`Main branch converging loss coefficient` — Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Main branch diverging loss coefficient` — Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Side branch converging loss coefficient` — Коэффициент ветви потерь для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Side branch diverging loss coefficient` — Коэффициент ветви потерь для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

`Critical Reynolds number` — Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Примеры модели

Система смазки

Ссылки

Смотрите также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

T-Junction (IL)

Описание

Направление потока

Стандартный тройник

Пользовательский тройник

Баланс импульса

Порты

Сохранение

A — Жидкий порт изотермическая жидкость

B — Жидкий порт изотермическая жидкость

C — Жидкий порт изотермическая жидкость

Параметры

Main branch area (A-B) — Площадь поперечного сечения между портами А и B 0.01 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Side branch area (A-C, B-C) — Площадь поперечного сечения боковой ветви 0.01 m^2 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Three-way junction type — Содействующий тип соединения потерь Standard (значение по умолчанию) | Custom

Main branch converging loss coefficient — Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Main branch diverging loss coefficient — Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Side branch converging loss coefficient — Коэффициент ветви потерь для пользовательских соединений1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Side branch diverging loss coefficient — Коэффициент ветви потерь для пользовательских соединений1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Critical Reynolds number — Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Примеры модели

Система смазки

Ссылки

Смотрите также

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`B` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`C` — Жидкий порт
изотермическая жидкость

`Main branch area (A-B)` — Площадь поперечного сечения между портами А и B
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Side branch area (A-C, B-C)` — Площадь поперечного сечения боковой ветви
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Three-way junction type` — Содействующий тип соединения потерь
`Standard` (значение по умолчанию) | `Custom`

`Main branch converging loss coefficient` — Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Main branch diverging loss coefficient` — Коэффициент потерь между A и B для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Side branch converging loss coefficient` — Коэффициент ветви потерь для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Side branch diverging loss coefficient` — Коэффициент ветви потерь для пользовательских соединений
1.12 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Critical Reynolds number` — Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
150 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина