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Flow Resistance (2P)

两相流体网络中的液压阻力。

blockType: AcausalFoundation.TwoPhaseFluid.Elements.FlowResistance

图书馆路径:

/Physical Modeling/Fundamental/Two Phase Fluid/Elements/Flow Resistance (2P)

资料描述

Flow Resistance (2P) 模拟两相液体网络中的总压降。 压降与质量流量的平方成正比,与两相液体的密度成反比。 比例系数是根据机组参数中规定的标称运行模式确定的。

当只知道取决于质量流量的压降时,就可以使用这个单元。 将该装置与其他装置结合起来,创建一个更准确地反映其引起的压降的定制组件,例如基于块的热交换器。 Constant Volume Chamber (2P).

质量守恒定律

假设液压阻力内的液体体积可以忽略不计。 那么通过港口的大量费用是相等的

哪里 -分别通过港口 AB 的大量费用。

节约能源

能量只能通过两相流体的端口进入和退出液压阻力。 墙壁和环境之间没有热交换,液体不进行任何工作。 每单位时间通过一个端口进入的能量量等于每单位时间通过另一个端口退出的能量量:

哪里 -分别通过端口 AB 的能量流。

动量守恒

作用在液体上的外力包括由于端口上的压力而产生的力和由于壁上的粘性摩擦而产生的力。 与其他体积力一样,重力没有被考虑在内。 用损耗系数表示摩擦力 给出了一个半经验表达式:

哪里

  • -从端口*A*到端口*B*的压降,即 ;

  • -损失比率;

  • -比容,密度的倒数 这就是 , ;

  • -流的区域。

差压方程在两个修改中实现。 第一个考虑到流向改变时符号的变化,那么等式被改写如下:

其中,只有当质量流量也为正时,压降才为正。 第二个修改旨在消除由流动方向变化引起的奇点,这可能会在仿真过程中给数值求解器带来问题。 在该修改中,在消耗几乎为零的小区域中执行线性化。:

哪里 -压降线性化的阈值质量流量。 该图显示了取决于局部质量流量(曲线)的修改后的压降 ):

  • 更高 压降正在接近原始方程(曲线)中表示的值 ),并根据 . 这种依赖性近似于湍流中观察到的依赖性。

  • 下面 压降接近一条直线,其斜率部分取决于 (曲线 ),并根据 . 这种依赖性近似于层流中观察到的依赖性。

flow resistance 2p cn

为便于建模,损耗因子为 它不需要作为块参数。 相反,它是根据块参数中指定的名义条件自动计算的。:

星号在哪里( )指示标称工作模式下的值。 所有这些计算都基于阈值质量流量的假设 显着小于标称值 . 替换分数 在压力降的表达式中,它给出了

或者,等价地:

哪里 -液压阻力上的压降与局部质量流量之间的比例系数,其定义为

如果我们假设比容-因此密度-不变,那么它的标称值和实际值应该总是相等的。 如果块参数中指定标称值为 0 -用于向块指示比体积恒定的特殊值。 那么这两个值的比值为 1,以及产品 它归结为表达

港口

非定向

# A — 两相液体入口或出口
两相液体

Details

所述两相液口与所述液压阻力的入口或出口相对应。

程序使用名称

port_a

# B — 两相液体入口或出口
两相液体

Details

所述两相液口与所述液压阻力的入口或出口相对应。

程序使用名称

port_b

参数

Parameters

# Nominal pressure drop — 已知操作条件下的压降
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

已知操作模式下从入口到出口的压降。 该装置使用标称参数来计算压降和质量流量之间的比例系数。

计量单位

Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

默认值

0.001 MPa

程序使用名称

delta_p_nominal

可计算

# Nominal mass flow rate — 已知工作模式下的质量流量
kg/s | kg/hr | kg/min | g/hr | g/min | g/s | t/hr | lbm/hr | lbm/min | lbm/s

Details

已知操作模式下从输入到输出的质量流量。 该装置使用标称参数来计算压降和质量流量之间的比例系数。

计量单位

kg/s | kg/hr | kg/min | g/hr | g/min | g/s | t/hr | lbm/hr | lbm/min | lbm/s

默认值

0.1 kg/s

程序使用名称

mdot_nominal

可计算

# Nominal specific volume — 已知工作模式下的特定体积
m^3/kg | cm^3/g | gal/lbm

Details

已知工作模式下的液压阻力内的比容。 该装置使用标称参数来计算压降和质量流量之间的比例系数。 将该参数设置为零,以忽略压降对液体比容的依赖性。

计量单位

m^3/kg | cm^3/g | gal/lbm

默认值

0.0 m^3/kg

程序使用名称

v_nominal

可计算

# Cross-sectional area at ports A and B — 横截面积与端口处的流道是正常的
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

横截面积与端口 AB 处的流路正常。 假定该区域对于两个端口是相同的。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

0.01 m^2

程序使用名称

port_area

可计算

# Fraction of nominal mass flow rate for laminar flow — 阈值质量流量与标称质量流量之比

Details

阈值质量流量与标称质量流量之比。 该装置使用此参数计算阈值质量流量,并最终设置压降的线性化限值。

默认值

0.001

程序使用名称

laminar_fraction

可计算