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Pipe Bend (G)

气体网络中管道的弯曲。

模块类型: EngeeFluids.Gas.Pipes.Bend

库中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Pipes & Fittings/Pipe Bend (G)

资料描述

在街区里 Pipe Bend (G) 对气体网络中弯曲管道的气体动力学进行建模。 可以确定管道的特性,以便可以执行由于管道的摩擦和曲率引起的损失的计算。

管道曲率损失系数

通道的弯曲区段的局部阻力(压力损失)系数包括用于通道旋转角度的校正因子 和通道弯曲系数 :

在系数块 计算如下:

哪里 -以度为单位的通道旋转角度,参数的值 Bend angle .

比率 它是根据实验数据计算的-所需系数对弯曲半径之比的依赖性表。 到管径 对于通道旋转角度 90°根据[起重机,[1]]:

pipe bend il 1

1 1.5 2 3 4 6 8 10 12 14 16 20 24

20

14

12

12

14

17

24

30

34

38

42

50

58

摩擦系数 它是根据技术钢的表格数据进行插值的,取决于管道直径[起重机,[1]]。 下表显示了工业钢管道中湍流发达的气体流的摩擦系数数据。

公称尺寸,mm 5 10 15 20 25 32 40 50 72.5 100 125 150 225 350 609.5

摩擦系数

0.035

0.029

0.027

0.025

0.023

0.022

0.021

0.019

0.018

0.017

0.016

0.015

0.014

0.013

0.012

通道旋转角度的校正因子对于弯曲半径与管径之比范围为从 1 以前 24. 在此范围之外,使用最近邻外推。

层流状态下的摩擦损失

对于端口*A*和*B*中的流量,压力损失表达式相同。

在弯管中的层流状态的情况下,或者当雷诺数低于临界值时 ,管道弯曲处的压力损失确定如下:

哪里

  • -液体的动态粘度;

  • 是摩擦系数(达西系数)的常数,其等于 64 对于层流模式;

  • -管道内液体的密度;

  • -管径;

  • -管道弯曲段的长度(弯管),定义为参数的乘积 Bend radiusBend angle : ;

  • -管道的横截面积, ;

  • -适当端口处的质量流量。

湍流状态下的摩擦损失

对于湍流发达的流动,或者雷诺数超过临界值 ,弯管中的压力损失确定如下:

哪里 -达西的摩擦系数。 它由经验Haaland方程近似,由内表面的绝对粗糙度(参数的值)确定 Internal surface absolute roughness). 压降取在管段的一半,在端口*A*和内节点之间,以及在内节点和端口*B*之间。

压降

在计算管道弯曲处的压力损失时,也考虑了弯曲管道内部的压力。 :



质量守恒

质量守恒定律将质量流量与表示气体体积的内部单元的压力和温度的动力学相关联:

哪里:

  • 是气体体积的质量在恒定温度和体积下的压力方面的偏导数;

  • 是恒定压力和体积下气体体积相对于温度的质量的偏导数;

  • -气体体积压力;

  • -气体体积的温度;

  • -时间;

  • -分别在港口*A*和*B*上的巨额费用。 如果气体通过该端口进入单元,则端口中的流量为正。

节约能源

能量守恒定律将能量和热量消耗的流动与表示气体体积的内部单元的压力和温度的动态关系:

哪里

  • 是气体体积内能在恒定温度和体积下的压力方面的偏导数;

  • 是恒定压力和体积下气体体积相对于温度的内能的偏导数;

  • -能量分别在端口*A*和*B*流动。

变量

使用*Initial targets*参数组在建模前为块参数变量设置优先级和初始目标值。 有关详细信息,请参阅 使用目标值配置物理块.

港口

非定向

# B — 输入或输出端口
煤气

Details

与气体入口或出口端口连接的非定向端口。

程序使用名称

port_b

# A — 输入或输出端口
煤气

Details

与气体入口或出口端口连接的非定向端口。

程序使用名称

port_a

参数

主要的

# Bend radius — 弯曲半径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

管的弯曲形成的圆的半径。

计量单位

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

默认值

0.04 m

程序使用名称

bend_radius

可计算

# Bend angle — 弯曲角度
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

道的旋转角度或管道的弯曲。

计量单位

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

默认值

90.0 deg

程序使用名称

bend_angle

可计算

# Internal surface absolute roughness — 弯曲管道壁的粗糙度
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

弯曲管壁的绝对粗糙度。 该参数用于确定达西系数,其影响管道中的压力损失。

计量单位

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

默认值

1.5e-5 m

程序使用名称

roughness

可计算

# Pipe diameter — 管径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

管径。

计量单位

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

默认值

0.1 m

程序使用名称

pipe_diameter

可计算

文学作品

  1. [[起重机]起重机公司 _流体通过阀门、配件和管道TP-410流动。-起重机公司, 1981.