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Orifice (IL)

等温流体网络中面积恒定或可变的开口。

类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Orifices.LocalRestriction

orifice (il)

Orifice (IL)

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Orifices/Orifice (IL)

variable orifice (il)

Variable Orifice (IL)

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Orifices/Variable Orifice (IL)

说明

Orifice (IL) 模拟流经开口面积恒定或可变的局部节流孔。对于可变开口，连接到 S 端口的控制元件可设定开口位置。开口面积的变化可按线性或表格方式设置。

local restriction (il) 1 s

该模块方程通过端口 A 和 B 之间的压差确定质量流量：

这个质量守恒方程意味着，当面积减小时，流速会增加，而当水流进入较大面积时，流速会减小。根据伯努利原理，这种速度变化会导致端口区域压力降低，而扩张区域压力升高。由此产生的压力增加称为压力恢复，取决于孔口流量系数和孔口与端口面积之比。

孔口常数

对于恒定孔口，端口面积 在模拟过程中不会发生变化。

使用常数作为孔口类型参数

程序块计算出的质量流量为

ρρ ,

其中

  • - 是 * 排水系数*；

  • - 瞬时开口面积；

  • - 端口 A 和 B 的横截面积；

  • ρ - 液体的平均密度。

对于固定孔口和可变孔口，压力损失和 的计算方法相同。

和*Local Restriction (IL)* 单位的近似值相同。

使用表格数据进行孔口参数化 - 容积流量与压降的关系

体积流量是根据您提供的表格压降值 确定的。如果只提供非负值的体积流量和压降矢量，程序块会将表格推断为负值。体积流量将根据该扩展表进行内推。

如果 容积流量矢量 和 压降矢量 参数同时包含负值和正值，但不包含 0，则程序块会在矢量中插入原点，以确保阀门在压降为 0 时不会出现非零流量，因为这是不符合实际情况的。

可变孔径

对于可变孔口，将*打开方向*参数设置为 "正控制元件位移打开孔口"，当端口 S 的信号为正时打开孔口；将*打开方向*参数设置为 "负控制元件位移打开孔口"，当端口 S 的信号为负时打开孔口。如果在这两种情况下信号都为正，则孔口的开启取决于信号的大小。

使用线性 - 面积与控制部件位置关系进行孔口参数设置

孔口面积 取决于控制部件位置以及孔口面积与最大控制部件位置的比率：

ε

其中

  • - 是孔口完全关闭时控制部件的位置；

  • - 是*控制部件在孔口关闭和打开之间的移动量*的值；

  • - 参数*最大孔口面积*的值；

  • - 参数值 泄漏面积；

  • ε - 参数值 开启方向。

在线性参数化中，当孔口处于接近打开或接近关闭位置时，可以通过调整 * 平滑系数 * 参数来保持模拟的数值稳定性。如果*平滑系数*参数不为零，程序块会在 和 之间平滑饱和孔面积。

容积流量由压力-流量方程确定：

ρ ,

其中 是参数*端口 A 和端口 B 的横截面积*的值。

使用表格数据 - 面积与控制部件位置的关系 孔口参数值的参数化

使用 "制表数据 - 面积与控制元件位置 "参数化，孔口面积 将根据您提供的孔口面积和控制元件位置的制表值进行内插 。与 "线性 - 面积与控制元件位置 "参数化一样，体积流量通过压力-流量方程确定：

ρ ,

其中

  • - 是

    • - 如果孔径大于指定的最大孔径，则为*孔径面积矢量*的最后一个元素；

    • - 如果孔径小于指定的最小孔径，则为*孔径面积矢量*的第一个元素；

    • 如果计算面积介于*孔口面积矢量*的界限之间；

  • - 控制元件到达 S 端口位置的函数。程序块使用线性内插法在数据点之间进行查询，并对表边界以外的点使用最近外推法。

使用表格数据进行孔口参数化 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系

表格数据 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系参数化直接从用户提供的体积流量表中插值出体积流量，该表基于控制部件位置和孔口压降。程序块使用线性内插法在数据点之间进行查询，并对表格边界以外的点使用线性外推法。

这些数据点可能包括负压差和负开度值。如果数据集中包含负压降，容积流量将改变方向。但是，对于负开口，流量将保持不变。

如果参数 压降矢量 dp 不包含 0，且参数 体积流量表 q(s,dp) 是相应的零列，则程序块会插入这些零列，这样当压降为 0 时，阀门的流量就不会为非零，这是不符合实际情况的。

压力损失

压力损失是指由于面积减小而导致阀门内压力降低。压力损失的计算公式为 ：

压力恢复描述的是由于面积增加而导致的阀门压力正向变化。如果不想记录这种压力增加，请取消选中*压力恢复*方框。在这种情况下， 将设置为 1。

临界压力

临界压降 是与临界雷诺数 相关的压降，它是层流与湍流之间的过渡点：

πρν

港口

输入

S - 控制元件的移动
尺度

控制元件移动的输入端口，用于指定开孔位置。

非定向

A - 等温液体端口
等温液体

等温液体端口，对应端口的入口或出口。该单位没有内部方向性。

B - 等温液体口
等温液体

等温液体端口，对应端口的入口或出口。该单位没有内部方向性。

参数

孔类型 - 孔类型
变量（默认） | `常量

孔类型由孔的面积定义。当设置为 "可变 "时，孔的面积根据端口 S 的输入信号而变化。

*孔口参数化*是计算孔面积的方法
孔面积（默认）| `表格数据− 容积流量与压降的关系| `线性 - 面积与控制部件位置的关系| `表格数据 - 面积与控制部件位置的关系| `表格数据 - 容积流量与控制部件位置和压降的关系

建模中计算孔口面积的方法。

如果*孔口类型*设置为 "常数"，则有两个参数选项：

  • 孔口面积在模拟过程中，分配的面积不会改变。

  • 表格数据 - 容积流量与压降对比"。面积保持不变，但通过孔口的体积流量可能会变化。该值直接从 * 体积流量矢量* 和 * 压降矢量* 插值。

如果*孔口类型*设置为 "变量"，则有三种参数选项：

  • 线性 - 面积与控制部件位置"。面积由控制部件与全开或全闭孔口位置的线性关系决定。位置由 S 端口的可变信号设定。

  • 表格数据 - 面积与控制部件位置的关系。 根据 S 端口接收到的控制部件位置，从 * 控制部件位置矢量 * 和 * 孔口面积矢量 * 内插孔口面积。

  • 表格数据 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系根据通过*S*端口获得的控制元件位置以及通过*A*和*B*端口获得的压降，从用户提供的*控制元件位置矢量*、*压降矢量*和*体积流量表*中直接插入体积流量。

孔口面积 - 孔口面积
1e-3 m²（默认值） | 正标量

孔的横截面积。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*参数设置为 "常数"，*孔口参数化*参数设置为 "孔口面积"。

压降矢量 - 用于表格参数化的压降值矢量
[-4，−3，−2，−1，−.5，0，.5，1，2，3，4] MPa（默认值） | vector

用于体积流量表格参数化的压差值矢量。该向量中的值与*压降向量*中的值一一对应。压降矢量的数值按升序排列。体积流量直接从*体积流量矢量*中插值得出，而*体积流量矢量*则取决于*压降矢量*参数。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*设为 "常数"，并将*孔口参数化*设为 "表格数据 - 体积流量与压降"。

体积流量矢量*是一个体积流量值矢量
[-2.44,−2.12,−1.68,−1.22,−.84, 0, .85, 1.21, 1.7, 2.09, 2.41] .* 1e-3 m³/s （默认值） | `向量 1 至 n'

用于体积流量参数化表格的体积流量值矢量。该向量中的值与*压降向量*中的值一一对应。体积流量直接从 体积流量矢量*中插值，而 *体积流量矢量*取决于 *压降矢量。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*设为 "常数"，并将*孔口参数化*设为 "制表数据 - 体积流量与压降"。

关闭孔口时的控制部件位置 - 控制部件偏移量
0 m（默认值）"｜"标量"。

变量孔完全关闭时控制部件的初始偏移量。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*参数设置为 "变量"。

控制部件在关闭和打开孔口之间的行程 - 控制部件的最大行程
5e-3 m（默认值）` |"正标量"。

控制部件在关闭和打开孔口之间的最大行程。孔口完全打开时，控制部件在孔口关闭时的位置与控制部件在孔口关闭和打开之间的行程之和。

依赖关系

要使用该参数，请将 孔口类型 设置为 "变量"，并将 孔口参数化 设置为 "线性 - 面积与控制元件位置"。

最大孔口面积 - 最大孔口开口面积
1e-4 m²（默认）"｜"正标量"。

模拟过程中的最大孔口面积。使用 "表格数据 - 面积与控制部件位置关系 "时，最大开口面积是*孔口面积矢量*的最后一个元素。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*设为 "变量"，并将*孔口参数化*设为 "线性 - 面积与控制部件位置关系"。

*泄漏面积*是指在完全关闭位置时孔与孔之间的间隙面积
1e-10 m²（默认值） | 正标量

阀门处于完全关闭位置时所有间隙的总和。任何小于此值的面积都将保持在指定的泄漏面积上。通过保持流量的连续性，该参数有助于提高数值稳定性。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*参数设置为 "变量"，并将*孔口参数化*参数设置为 "线性 - 面积与控制部件位置"。

控制部件位置矢量*是控制部件位置的矢量
[0,.002,.004,.007,.017]m（默认）` |向量 1 至 n。

控制元件位置向量，用于体积流量的表格参数化。一一对应的控制元件位置向量与*孔口面积向量*相对应。数值以升序排列，第一个元素必须等于 0。表中数据点之间采用线性插值。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*参数设置为 "变量"，并将*孔口参数化*参数设置为 "表格数据 - 面积与控制部件位置关系"。

孔口面积矢量*是孔口开口面积的数值矢量
[1e-09、2.0352e-07、4.0736e-05、.00011438、.00034356] m²（默认值）` |` 向量 1 至 n`。

孔面积参数表中的孔面积向量。该向量中的值与*控制部件位置向量*中的元素一一对应。如果矢量增大，则该矢量的第一个元素为孔的泄漏面积，最后一个元素为最大孔面积。如果矢量是递减的，则该矢量的第一个元素为最大开孔面积，最后一个元素为泄漏面积。孔洞的开口面积由孔洞面积矢量内插得出，而孔洞面积矢量则取决于*控制部件位置矢量*。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*参数设置为 "变量"，并将*孔口参数化*参数设置为 "制表数据 - 面积与控制部件位置关系"。

孔口 A 和 B 的横截面积 - 孔入口或出口的面积
inf （默认值） | `正标量

孔 A 和 B 入口和出口处的横截面积。该面积用于确定通过孔口的质量流量的压力流速方程。

依赖关系

要使用该参数，请设置

  • *孔口类型*设为 "变量"，*孔口参数化*设为 "线性 - 面积与控制部件位置关系 "或 "表格数据 - 面积与控制部件位置关系"。

  • *孔口类型*改为 "常数"，*孔口参数化*改为 "孔口面积"。

打开方向 - 打开部件的移动方向
正控制部件位移打开孔口（默认）` | 负控制部件位移打开孔口`。

打开可变孔口的元件的运动方向。正方向表示 S 处的正信号打开孔口。负方向表示 S 处的负信号打开孔口。

依赖关系

要使用该参数，请将*孔口类型*参数设置为 "变量"。

放电系数 - 放电系数
0.64（默认值）` | 范围 [0,1]` 内的正标量。

校正系数，用于计算理论流量中的排泄损失。

依赖关系

要使用该参数，请设置

  • *孔口类型*设为 "变量"，*孔口参数化*设为 "线性 - 面积与控制部件位置关系 "或 "表格数据 - 面积与控制部件位置关系"。

  • *孔口类型*改为 "常数"，*孔口参数化*改为 "孔口面积"。

临界雷诺数 - 层流的雷诺数上限
150（默认）"｜"正标量"。

流经孔口的层流的雷诺数上限。

依赖关系

要使用该参数，请设置

  • *孔口类型*设为 "变量"，*孔口参数化*设为 "线性 - 面积与控制部件位置关系 "或 "表格数据 - 面积与控制部件位置关系"。

  • *孔口类型*改为 "常数"，*孔口参数化*改为 "孔口面积"。

平滑系数 - 数值平滑系数
0.01（默认值）` | 范围 [0,1]` 的正标量

连续平滑系数，用于在孔口处于接近打开或接近关闭位置时，在流量响应中引入一层渐变。设置一个小于 1 的非零值，以提高这些模式下模拟的稳定性。

压力恢复 - 是否考虑区域扩展时的压力上升
关闭（默认） | 开启

是否考虑流体从较小截面积流向较大截面积时的压力上升。

如果未选中*压力恢复*，则不考虑压力上升。

依赖关系

要使用该参数，请进行设置：

  • *孔口类型*设为 "变量"，*孔口参数化*设为 "线性 - 面积与控制部件位置关系 "或 "表格数据 - 面积与控制部件位置关系"。

  • *孔口类型*改为 "常数"，*孔口参数化*改为 "孔口面积"。

控制部件位置矢量，s - 控制部件位置矢量
[0，.002，.004，.007，.017] m（默认） | 矢量 1，在 m 处

控制部件位置向量，用于体积流量的表格参数化。控制元件的一一对应位置向量对应于体积流量表 体积流量表 q(s,dp)*二维依赖关系的压降向量 *压降向量 dp。正偏移对应阀门打开。数值以升序排列，第一个元素必须为 0。表中数据点之间采用线性插值。

依赖关系

要使用该参数，请将 孔口类型 设置为 "变量"，并将 孔口参数化 设置为 "表格数据 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系"。

*压降矢量*是一个压降值矢量
[.3、.5、.7] MPa（默认值）` |矢量 1 至 m。

用于体积流量表格参数化的压差值矢量。一一对应的压差矢量与 控制部件位置矢量 s 相对应，用于体积流量表 *体积流量表 q(s,dp)*的二维相关性。表中数据点之间采用线性插值。

依赖关系

要使用该参数，请将 孔口类型 设置为 "变量"，并将 孔口参数化 设置为 "表格数据 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系"。

体积流量表*是一个体积流量值数组
[1.7e-05、2e-05、2.6e-05；.0035、.0045、.0053；.7、.9、1.06；1.96、2.5、3；6、7.7、9.13] .* 1e-3 m³/s（默认值） | `矩阵 m by n'

基于独立的压降和控制元件位置值的 m 乘 n 体积流量矩阵。m 和 n 是相应矢量的尺寸：

  • m—​压降矢量中的元素个数 压降矢量，dp。

  • n - 控制部件位置矢量中的元素数 控制部件位置矢量，s。

依赖关系

要使用此参数，请将 孔口类型 设置为 "变量"，并将 孔口参数化 设置为 "表格数据 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系"。