Engee 文档

Ball Poppet with Conical Seat (IL)

带锥形阀座的球形阀,边缘锋利。

类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.DesignComponents.Poppets.ConicalSeatBall

Ball Poppet with Conical Seat (IL)

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Spools & Poppets/Fixed Body/Ball Poppet with Conical Seat (IL)

Ball Poppet with Conical Seat with Moving Body (IL)

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Spools & Poppets/Moving Body/Ball Poppet with Conical Seat with Moving Body (IL)

资料描述

Ball Poppet with Conical Seat (IL) 它是带有锥形阀座的球形阀的一维运动。

由此产生的作用在阀门上的力是由于压力和外力造成的. 假定端口*B*中的压力作用于邻近孔的有源区并趋于打开孔。 端口*A*中的压力作用于球的剩余区域。 这些假设给出了作用在球上的压力。 该力可以利用流体动力来调节。

活塞的位移和速度供给端口*RA*。 对块中的位移值没有限制,但可以通过使用端止点的附加块来提供限制(Translational Hard Stop).

如果选中该复选框 Moving body ,则块实现 Ball Poppet with Conical Seat with Moving Body (IL) 和身体运动进行模拟。 在这种情况下,情况的位移和速度被传输到*CA*端口。 对块中的位移值没有限制,但是可以通过使用端部止挡的附接块来提供限制。

上升( )是与活塞的运动和身体的运动有关的变量,如果它被模拟的话。 当然,这种上升的限制与对运动值的限制有关。 如果球的升力超过球直径的20%,那么精度就会降低。

开口面积不应超过颈部的开口面积,由阀座的直径和阀杆(阀座侧面)的直径决定。 尽管如此,有时将孔面积限制为最小和/或最大值是有用的。 最小面积可用于模拟泄漏或特殊的流动孔,即使球完全连接到阀座。 最大面积可用于模拟阀宽开时邻近开口的流动面积。

请注意,流量是根据球的运动来计算的。

方程

如果复选框为 Moving body 去除,并且不模拟身体运动,那么球升力计算为:

哪里

  • -与零偏移相对应的上升,参数的值 Lift corresponding to zero displacement ;

  • -活塞的运动,其插入端口*RA*。

如果复选框为 Moving body 被安装,并且身体运动被模拟,那么球升力被计算为:

哪里 -移动插入*CA*端口的外壳。

块使用的方程取决于模型。 Flow force model :

  • Simple -水动力的简单模型;

  • Corrected by effective pressure area factor -为有效压力面积系数调整的流体动力模型,有关更多信息,请参阅[1-2];

  • Advanced active area -流体动力学模型,修改了上游活动面积的计算,有关更多信息,请参阅[3]。

简单模型的_Equations_

ball poppet with conical seat 1

最小流动面积由截头圆锥体的弯曲表面确定,如图所示。 假定该表面将液体占据的区域划分为具有不同压力的两个区域。 其中一个领域存在压力。 ,而在其他-压力 . 如果球的升力与鞍座的直径相比较小,则此假设是合理的。 如果球的上升很大,很明显,在某些时候,最小的限制将是颈部的区域。

必须满足条件:

在违反此条件的情况下,球将不能够停留在锥形座上。

如果违反了这个条件,那么就认为马鞍是圆形的,就像在块中一样。 Ball Poppet with Sharp Edge Seat (IL). 确保条件不被违反。

孔的面积定义为:

哪里

  • ,在哪里 -圆锥座溶液角的一半;

  • -球的直径。

水力直径计算为:

活性直径计算为:

请注意,用于 ,限制在 值中的较小者 ,在哪里 是计算面积变为等于颈部面积的高程值:

意义 总是更多 .

通常值是 为零,但可以设置得更高以模拟泄漏率。 意义 它通常非常高(例如,Inf),但可以设置低得多的值来模拟额外的孔。

液体体积 ,其中的压力等于压力 ,附加到阀门关闭时的体积,计算为:

附加卷的值 在计算压力动力学(频率分析)时很重要。

附加体积的导数 计算为:

如果复选框为 Moving body 除去,排出到端口*B*的液体体积计算为:

哪里 -参数值 Volume at port B corresponding to zero lift .

和排出到端口*A*的液体体积计算为:

哪里 -参数值 Volume at port A corresponding to zero lift .

如果复选框 Moving body 已安装:

哪里 -球侧锥形座的直径,参数的值 Seat cylinder diameter .

流量系数 计算为:

哪里

  • -端口之间的压力差;

  • -液压直径;

  • -运动粘度;

  • -液体的平均密度。

平均密度是在平均压力下计算的 .

费用比率 计算为:

哪里

  • -最大流量,参数值 Maximum flow coefficient ;

  • -临界流量系数,参数值 Critical flow number .

意义 实际上不会改变。 对于低 意义 它随变化线性变化 .

合理的价值 默认值为`1000'。 然而,对于具有复杂(粗糙)几何形状的孔,它可能小于`50'。 对于非常平滑的几何形状,它可以设置为`50,000'。

平均流体速度为:

体积消耗为:

哪里

  • -通道孔的面积;

  • -在大气压下液体的密度。

如果复选框 Moving body 如果撤回,港口*B*和*A*的体积成本计算如下:



哪里

  • -端口压力下的液体密度*B*, ;

  • -端口压力下的液体密度*A*, ;

  • -杆在端口的速度*RA*。

如果复选框为 Moving body 已安装:



哪里

  • -球侧锥形座的直径,参数的值 Seat cylinder diameter ;

  • -在端口*C_s*的情况下的速度。

通过估计动量的变化来确定流体动力。 这种力倾向于关闭阀门。 对于稳态流体流,流体动力为:

哪里 -射流的角度:

水动力的依赖性 从崛起 它的定义如下:

哪里 -参数值 Lift corresponding to minimum area .

端口*RA*中的功率计算为:

哪里 -进入*RB*端口的功率。

如果选中该复选框 Moving body ,并对船体运动进行建模,则将港口*CA*中的力计算为:

哪里

  • —由上而下的价值所限制 ;

  • -进入*CB*端口的功率。

针对有效压力面积系数调整的模型的_Equations_

模型 Corrected by effective pressure area factor 不同于 Simple 活动直径和流体动力的值是考虑到流动类型(层流或湍流)来计算的。

本节包含用于计算调整参数的方程,其余参数的计算方式与模型相同。 Simple.

活动直径 定义为:

活动范围 定义为:

真正的活动区域 取决于流动的类型(层流或湍流):

  • 如果流动是层流:

  • 如果电流是湍流的:

在这些公式中 -参数值 Turbulent effective pressure area factor .

流体动力也根据孔的入口和出口处的液体速度而变化。:

哪里

  • -孔入口处液体的速度:

  • -孔出口处液体的速度:

端口*RA*中的功率计算为:

哪里 -进入*RB*端口的功率。

如果选中该复选框 Moving body ,并对船体运动进行建模,则将港口*CA*中的力计算为:

哪里

  • —由上而下的价值所限制 , 由茎值[A_P]计算:

  • -进入*CB*端口的功率。

修改上游活动区域计算的序列

模型 Advanced active area 不同于 Simple 通过计算上游的活动区域(最小和最大)。

本节包含用于计算调整参数的方程,其余参数的计算方式与模型相同。 Simple.

ball poppet with conical seat 2 cn

上游的最大活动面积计算为:

上游的最小活动面积计算如下:

ball poppet with conical seat il 3

上游的活动区域计算为:

需要注意的是,所执行的计算仅对进入射流有效,而对出射射流无效。 因此,上升气流必须在鞍座的侧面。 然后端口*RA*中的功率计算为:

哪里 -从上游活动区域的值计算出的活动直径 .

如果选中该复选框 Moving body ,并对船体运动进行建模,则将港口*CA*中的力计算为:

哪里

  • —由上而下的价值所限制 ;

  • -进入*CB*端口的功率。

港口

非定向

# A — 等温流体端口
等温液体

Details

等温流体端口,对应于入口或出口。

程序使用名称

port_a

# B — 等温流体端口
等温液体

Details

等温流体端口,对应于入口或出口。

程序使用名称

port_b

# RA — 库存
"翻译力学`

Details

座侧的杆相对应的机械平移口。

程序使用名称

rod_flange_a

# RB — 库存
"翻译力学`

Details

与所述座椅侧相对的一侧上的与所述杆相对应的机械平移口。

程序使用名称

rod_flange_b

# CA — 身体
"翻译力学`

Details

座侧的主体相对应的机械平移口。

依赖关系

要使用此端口,请选中此框 Moving body .

程序使用名称

case_flange_a

# CB的 — 身体
"翻译力学`

Details

与所述座椅侧相对的一侧上的与所述车身相对的机械平移口。

依赖关系

要使用此端口,请选中此框 Moving body .

程序使用名称

case_flange_b

参数

参数

# Opening orientation — 孔的开口对应的阀芯的移动方向
Positive relative rod displacement opens orifice | Negative relative rod displacement opens orifice

Details

孔的开口相对应的元件的移动方向:

  • 积极的方向 Positive relative rod displacement opens orifice 意味着阀芯的正向运动打开孔。

  • 的负方向 Negative relative rod displacement opens orifice 这意味着阀芯的负向运动打开孔。

Positive relative rod displacement opens orifice | Negative relative rod displacement opens orifice

默认值

Positive relative rod displacement opens orifice

程序使用名称

opening_orientation

可计算

# Moving body — 可移动外壳

Details

如果要对可移动外壳建模,请选择此选项。

如果标志未选中,则假定身体是静止的。

默认值

程序使用名称

moving_case

可计算

# Flow force model — 水动力的模型
Simple | Corrected by effective pressure area factor | Advanced active area

Details

水动力的模型:

  • Simple -水动力的简单模型;

  • Corrected by effective pressure area factor -针对有效压力面积系数调整的流体动力模型;

  • Advanced active area -流体动力学模型,修改了上游活动面积的计算。

Simple | Corrected by effective pressure area factor | Advanced active area

默认值

Simple

程序使用名称

flow_force_model

可计算

# Seat cylinder diameter — 球侧锥形座的直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

球侧锥形座的直径, .

依赖关系

若要使用此选项,请选中此框 Moving body .

计量单位

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

默认值

10.0 mm

程序使用名称

seat_cylinder_diameter

可计算

# Seat diameter (hole) — 底座锥形座的直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

阀座直径, .

计量单位

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

默认值

5.0 mm

程序使用名称

seat_diameter

可计算

# Seat semi-angle (between 0 and 90) — 圆锥座溶液角的一半
deg | rad | rev | mrad

Details

圆锥座溶液角的一半, .

计量单位

deg | rad | rev | mrad

默认值

45.0 deg

程序使用名称

conical_seat_semi_angle

可计算

# Ball diameter — 球的直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

球的直径, .

计量单位

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

默认值

10.0 mm

程序使用名称

ball_diameter

可计算

# Rod diameter (opposite to seat) — 阀座相对的一侧的阀杆的直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

阀座相对的一侧的阀杆的直径, .

计量单位

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

默认值

0.0 mm

程序使用名称

rod_diameter_at_seat_opposite_side

可计算

# Rod diameter (seat side) — 座侧的杆的直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

座侧的杆的直径, .

计量单位

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

默认值

0.0 mm

程序使用名称

rod_diameter_at_seat_side

可计算

# Turbulent effective pressure area factor — 有效压力面积系数

Details

有效压力面积系数, .

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Flow force model 意义 Corrected by effective pressure area factor.

默认值

1.0

程序使用名称

effective_pressure_area_factor

可计算

# Lift corresponding to zero displacement — 零偏移量对应的上升
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

零偏移对应的上升。

计量单位

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

默认值

0.0 mm

程序使用名称

lift_offset

可计算

# Lift corresponding to minimum area — 最小面积对应的升降
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

升降机 ,对应于通路孔的最小面积。

计量单位

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

默认值

0.0 mm

程序使用名称

orifice_opening_at_min_area

可计算

# Lift corresponding to maximum area — 最大面积对应的升降
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

升降机 ,对应于通路孔的最大面积。

计量单位

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

默认值

Inf mm

程序使用名称

orifice_opening_at_max_area

可计算

# Volume at port A corresponding to zero lift — 端口*A*对应于零升力的体积
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

端口*A*中的体积对应于零升力。

计量单位

l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

默认值

0.0 cm^3

程序使用名称

V_a_lift_offset

可计算

# Volume at port B corresponding to zero lift — 端口*B*对应于零升力的体积
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

Details

端口*B*中的体积对应于零升程。

计量单位

l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi

默认值

0.0 cm^3

程序使用名称

V_b_lift_offset

可计算

喷射力评估

# Jet force coefficient — 流体动力系数

Details

流体动力系数,当设置为"0"(默认情况下)时禁用流体动力,当设置为"1"时打开它。 如果有此系数的实验数据,那么您可以调整模型以拟合此数据。

默认值

0.0

程序使用名称

jet_force_coefficient

可计算

流量系数定律

# Maximum flow coefficient — 最大流量

Details

最大流速影响孔口中的流速/压降特性。 对于大多数应用程序,此值可以保留为默认值。

默认值

0.7

程序使用名称

C_q_max

可计算

# Critical flow number — 临界流量系数

Details

临界流量系数影响孔口中的流速/压降特性。 对于大多数应用程序,此值可以保留为默认值。

默认值

100.0

程序使用名称

critical_flow_number

可计算

初始条件

# Initial rod displacement — 杆的初始位移
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

杆的初始位移。

计量单位

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

默认值

0.0 mm

程序使用名称

rod_displacement_start

可计算

# Initial case displacement — 体的初始位移
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

体的初始位移。

依赖关系

若要使用此选项,请选中此框 Moving body .

计量单位

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

默认值

0.0 mm

程序使用名称

case_displacement_start

可计算

文学作品

  1. N.Mittwollen,T.Michl,R.Breit"包括过渡流效应的参数液压阀模型",2ND MATHMOD Vienna1997(IMACS)。

  2. N.Mittwollen,"流体动力装置中具有特殊周期性的气蚀诱导压力波动的水力模拟",第8届Bath国际流体动力研讨会,1995年9月

  3. A.Clavier,M.Alirand,F.Vernat,B.Sagot,"改进球提升阀液压力全局方法的局部方法",第4Int。 流体动力研讨会,中国武汉,2003年4月。