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Spool with Slot Orifices (IL)

矩形孔的滑阀。

类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.DesignComponents.Spools.SlotOrifices

Spool with Slot Orifices (IL)

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Spools & Poppets/Fixed Body/Spool with Slot Orifices (IL)

Spool with Slot Orifices with Moving Body (IL)

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Spools & Poppets/Moving Body/Spool with Slot Orifices with Moving Body (IL)

资料描述

Spool with Slot Orifices (IL) 它表示具有矩形槽的阀芯的套筒中的一维运动。 数量值 ,宽度 和深处 插槽应确保它们不相交。

取决于参数值 Edges geometry 线轴的边缘可以是尖锐的或圆形的。 计算孔面积、流速和流体力学力的公式在锋利和圆角的情况下有所不同。

由此产生的作用在阀芯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*中的压力不直接作用于阀芯。 这些假设给出了作用在阀芯上的压力力。 该力可以利用流体动力来调节。 对于具有尖锐边缘的线轴,假设射流的倾斜角度是恒定的。 如果对具有圆角边缘的线轴进行建模,则通过插值实验结果确定射流的倾斜角度。

杆的运动和速度传送到*RA*口。 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 Spool with Slot Orifices 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。

开孔的面积是与阀芯的运动和壳体的运动有关的变量,如果它被建模的话。

有时将孔面积限制在最小(仅对于具有尖锐边缘的线轴)和/或最大值是有用的。 最小面积可用于模拟泄漏或允许流过的特殊孔,即使阀芯处于重叠位置。 最大面积可用于模拟阀宽开时邻近开口的流动面积。

最小和最大孔面积由相应的重叠值确定( Underlap corresponding to maximum area , Underlap corresponding to minimum area). 默认值表示对该区域没有限制。 下限值必须大于零。

流量是根据阀芯的运动来计算的。

方程

如果复选框为 Moving body 去除,并且不模拟身体运动,那么重叠值定义为:

哪里

  • -与零偏移相对应的重叠,参数的值 Underlap corresponding to zero displacement ;

  • -在端口*RA*移动阀芯。

如果复选框 Moving body 被安装,并且身体运动被模拟,那么重叠值被定义为:

哪里 -在港口*CA*移动案件。

摄像机的长度定义为:

哪里 -摄像机在零偏移时的长度,参数的值 Chamber length at zero displacement .

相机的体积为:

哪里

  • -线轴直径,参数值 Spool diameter ;

  • -杆的直径是参数的值 Rod diameter .

锋利的扶手_

如果为参数 Edges geometry 值设置 Sharp,那么假设线轴边缘是尖锐的。

图中显示了一个带有矩形孔的滑阀。 当在阀的圆周周围有槽时形成这样的孔。

spool with slot orifices il 1

开孔的面积计算为:

哪里

  • -插槽数,参数值 Number of slots ;

  • -槽的宽度,参数的值 Width of a slot .

液压直径为:

重叠值 之间的限制 值中的较小者 ,在哪里 -开口孔的面积等于矩形槽的面积的值:

哪里 -槽的深度,参数的值 Depth of a slot .

最小重叠值 它通常为零,但可以更高以模拟泄漏率。 最大重叠值 它通常非常高('Inf`),但可以设置一个低得多的值来模拟一个额外的孔。

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

  • -开孔的面积;

  • -在大气压下液体的密度。

阀芯运动对流量的贡献计算为:

哪里

  • -阀芯运动的速度;

  • -压力下液体的密度 .

通过估计动量的变化来确定作用在阀芯上的流体动力。 这种力倾向于关闭阀门。 对于稳态流体流,流体动力为:

哪里 -射流的倾斜角度,对于具有锋利边缘的线轴来说被认为是恒定的,并且在参数中设置 Jet angle .

水动力的依赖性 从重叠 它的定义如下:

在端口*RA*中的力被计算为考虑到在端口*RB*中的力、压力力和流体动力为:

带圆边的扶手

如果为参数 Edges geometry 值设置 Rounded 假设阀芯的边缘是圆角的,阀芯和套筒之间有一个直径间隙,这是一个更真实的几何模型。

spool with slot orifices il 2

边的舍入由以下值确定:

  • 四舍五入半径 ,参数值 Rounded corner radius ;

  • 直径差距 ,参数值 Clearance on diameter .

如果重叠值为正 ,然后将流量计算为通过孔的流量,其面积为:

  • -插槽数,参数值 Number of slots ;

  • -槽的宽度,参数的值 Width of a slot .

液压直径为:

重叠值 它从上方受到较小的值的限制 ,在哪里 -开口孔的面积等于矩形槽的面积的值:

哪里 -槽的深度,参数的值 Depth of a slot .

最大重叠值 它通常非常高('Inf`),但可以设置一个低得多的值来模拟一个额外的孔。

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

  • -开孔的面积;

  • -在大气压下液体的密度。

负重叠 阀芯与套筒之间的体积流量可表示为:

哪里 -连续性系数,保证了流量的连续性。

阀芯运动对流量的贡献计算为:

哪里

  • -阀芯运动的速度;

  • -压力下液体的密度 .

通过估计动量的变化来确定作用在阀芯上的流体动力。 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。

喷射角的余弦通过内插下图所示的实验结果找到。 线性样条插值用于此目的。

spool with annular orifice il 3

水动力的依赖性 从重叠 它的定义如下:

在端口*RA*中的力被计算为考虑到在端口*RB*中的力、压力力和流体动力为:

如果选中该复选框 Moving body ,并对船体运动进行建模,然后根据港口*CB处的力计算港口*CA*处的力*:

港口

非定向

# A — 等温液体端口
等温液体

Details

等温液体端口,相当于孔板的入口或出口。

程序使用名称

port_a

# B — 等温液体端口
等温液体

Details

等温液体端口,相当于孔板的入口或出口。

程序使用名称

port_b

# R_A — 干
渐进力学

Details

与杆相对应的机械渐进端口。

程序使用名称

rod_flange_a

# R_B — 阀杆
渐进力学

Details

与杆相对应的机械渐进端口。

程序使用名称

rod_flange_b

# C_A — 附文
渐进力学

Details

与船体相对应的机械渐进端口。

依赖关系

要使用该端口,请选择复选框 Moving body

程序使用名称

case_flange_a

# C_B — 船体
渐进力学

Details

与船体相对应的机械渐进端口。

依赖关系

要使用该端口,请选择复选框 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 这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

# Number of slots — 插槽数目

Details

矩形槽数 线轴中。

默认值

8

程序使用名称

slot_count

可计算

# Edges geometry — 阀芯边缘的几何形状
Sharp | Rounded

Details

选择线轴边缘的几何类型:

  • Sharp -锋利的边缘。

  • Rounded -圆角边缘。

Sharp | Rounded

默认值

Sharp

程序使用名称

edges_geometry

可计算

# Spool diameter — 阀芯的直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

阀芯的直径 必须大于阀杆的直径 .

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

spool_diameter

可计算

# Rod diameter — 阀杆直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

阀杆直径 .

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

rod_diameter

可计算

# Width of a slot — 槽宽
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

矩形槽的宽度 线轴中。

计量单位

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

默认值

2.0 mm

程序使用名称

slot_width

可计算

# Depth of a slot — 槽的深度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

矩形槽的深度 线轴中。

必须满足条件: .

计量单位

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

默认值

2.0 mm

程序使用名称

slot_depth

可计算

# Chamber length at zero displacement — 零偏移时的相机长度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

相机在零偏移处的长度(在计算的相机体积内)。

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

chamber_length_offset

可计算

欠压定义

# Underlap corresponding to zero displacement — 与零偏移相对应的重叠
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

零偏移对应的重叠。

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

offset

可计算

# Underlap corresponding to minimum area — 最小面积对应的重叠
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

最小开口面积对应的重叠。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Edges geometry 意义 Sharp.

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

# Underlap corresponding to maximum area — 最大面积对应的重叠
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

最大开口面积对应的重叠。

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

阀芯上的泄漏

# Rounded corner radius — 圆角半径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

圆角半径 线轴的边缘。

必须满足条件: .

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Edges geometry 意义 Rounded.

计量单位

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

默认值

0.005 mm

程序使用名称

edge_radius

可计算

# Clearance on diameter — 直径差距
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

直径间隙 阀芯与套筒之间。

必须满足条件: .

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Edges geometry 意义 Rounded.

计量单位

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

默认值

0.003 mm

程序使用名称

clearance

可计算

喷射力评估

# Jet angle — 射流的角度
deg | rad | rev | mrad

Details

在这个简单的模型中,射流的角度被假定为恒定的。 对于大多数应用程序,此值可以保留为默认值。 喷射角度相对于阀轴线设定。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 Edges geometry 意义 Sharp.

计量单位

deg | rad | rev | mrad

默认值

69.0 deg

程序使用名称

jet_angle

可计算

# 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. McCloy D.,Martin H.R.,流体动力控制:分析与设计,Chichester。 – 1980.

  2. Lebrun M.,A model for a four-way spool valve applied to a pressure control system,J.流体控制。 – 1987. -卷。 17. -4号。 -第38-54页。

  3. Blackburn J.F.,Reethof G.,Shearer J.L.,Fluid power control,(无标题)。 – 1960.