Spool with Orifice Hole (IL)

如果未选中 Moving body 复选框，且未模拟阀体运动，则重叠值定义为：

其中

如果选中 Moving body 复选框并模拟船体运动，则重叠值定义如下：

其中 是船体在 C_A 端口的移动量。

舱室长度定义为

其中 是零偏置时的腔室长度，参数值为 Chamber length at zero displacement 。

腔体的体积为

其中

流量系数 的计算公式为

式中

流动系数 的计算公式为

式中

对于 ， 的值变化不大。对于低 ， 的值随 的变化呈线性变化。

的合理默认值为 1000。但是，对于几何形状复杂（粗糙）的孔，默认值可能小于 50。对于非常光滑的几何形状，可以设置为 50000。

平均流体速度为

端口 A 的体积流量为

其中

考虑到阀芯运动对流速的影响，B 端口的体积流量计算公式为

其中 为阀芯运动速度。

作用在阀芯上的流体动力通过评估动量的变化来确定。该力倾向于关闭阀门。对于稳态流体流动，流体动力等于：

其中 是喷射倾角，对于边缘锋利的阀芯，该倾角被认为是常数，并在参数 Jet angle 中设置，而对于边缘圆滑的阀芯，该倾角则根据实验数据确定。

端口力 R_A*是在考虑端口力 *R_B、压力和流体动力的情况下计算得出的：

其中 是流体动力值，取决于重叠 。

如果复选框 Moving body ，并模拟船体运动，则计算端口 C_A 的力时要考虑端口 C_B 的力：

Cylindrical spool valve with sharp edges and round bore in the sleeve

如果 Edges geometry 设置为 `Sharp`且参数 Effective flow area model 的值为 `Cylindrical`则使用本节中的公式计算有效面积和液压直径。

如图所示，孔口全开时，流道是两个轴线垂直的圆柱体的交叉点。

对于每个重叠值 ，采用迭代法通过数值积分计算相应的面积。

面积计算公式为

其中

孔 的面积计算公式为

通过对变量的代换，我们得出

其中

同样，周长也是通过迭代法计算得出的：

其中

液压直径为

用于计算面积和水力直径的迭代法的步骤数由参数 Number of iterations 中的整数给出。

重叠值 限制在 和 之间。

流通面积也受到孔口横截面积的限制：

其中 为孔口直径。

流体动力 与重叠 的关系如下：

在这种情况下，板中没有反作用力。

圆柱形阀芯，边缘呈圆形，套筒内孔呈圆形_。

如果参数 Edges geometry 设置为 Rounded，则假定阀芯边缘为圆形，阀芯与套筒之间的直径有间隙，这是一种更符合实际的几何模型。

圆角由以下值定义：

*正重叠

当重叠值为正 时，如果孔径为 ，且阀芯与关闭位置的偏移量为 ，则开孔面积为：

其中

液压直径为

请注意，根据该公式计算出的面积不能超过公式中给出的孔口面积：

相当于 。

的重叠值以 和 的较小值为界。 的最大重叠值通常很大（"Inf"），但也可以设置得更小，以模拟额外的洞。

*负重叠

负重叠处的流量 是阀芯与其外壳之间的泄漏流量，可根据 Poiseuille 流量近似法表示。

Poiseuille 流所作用的层取决于 ，必须将其视为孔口形状的函数。

简化的 Poiseuille 方程可写成如下：

其中

普瓦捷方程转化为

得出

其中

然后将面积和流速乘以孔口数量。

通过对下图所示的实验结果进行内插法计算出喷射角的余弦值。为此使用了线性样条插值法。

流体动力 与重叠 的关系确定如下：

Cylindrical spool with sharp edges and holes of different geometry in the sleeve

如果 Edges geometry 设置为 `Sharp`且 Effective flow area model 设置为 `Planar`则可以在参数 Geometry of section orifice 中设置孔的几何形状。开孔面积和液压直径的数值将根据所选的孔几何形状进行计算。

如果参数 Geometry of section orifice 设置为 Circular，则开孔面积 和水力直径 通过公式计算得出：

其中

液压直径为

在这些公式中 是孔径，参数值 Hole diameter 。

需要注意的是，该公式得出的面积不能超过公式中给出的孔的面积：

相当于 。

如果参数 Geometry of section orifice 设置为 Triangular，则开口面积 和水力直径 可通过公式计算得出：

水力直径为

在这些公式中 是三角孔的角度，参数值 Aperture angle of the triangular opening 。

需要注意的是，该公式得到的面积不能超过公式中给出的孔的面积：

相当于 。

如果参数 Geometry of section orifice 设置为 Rectangular，则开口面积 和水力直径 可通过公式计算得出：

水力直径为

在这些公式中 是矩形孔的宽度，参数值 Width of the rectangular opening 。

注意，该公式得到的面积不能超过公式中给出的孔的面积：

相当于 。

如果参数 Geometry of section orifice 设置为 Trapezoidal，则开口面积 和水力直径 可通过公式计算得出：

水力直径为

在这些公式中， 是梯形孔的宽度，参数值为 Initial width of the trapezoidal opening ， 是梯形孔的角度，参数值为 Angle of the trapezoidal opening 。

需要注意的是，该公式得出的面积不能超过公式中给出的孔的面积：

相当于 。

如果参数 Geometry of section orifice 设置为 Trapezoidal with rounded edges，则开口面积 和水力直径 可通过公式计算得出：

其中

液压直径为

在这些公式中， 是梯形内孔的宽度，即参数 Initial width of the trapezoidal opening 的值， 是梯形内孔两侧圆角的直径，即参数 Diameter of the round edges 的值。

需要注意的是，根据此公式得到的面积不能超过 对应的孔的面积。