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Check Valve (IL)

等温流体网络中的单向阀。

类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Valves.DirectionalControl.Check

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Directional Control Valves/Check Valve (IL)

说明

单向阀(IL)装置是一种单向阀,从端口*A*到端口*B*之间为自由流,从端口*B*到端口*A*之间为限制流。当端口 *A 的超压或压差达到或超过设定的压力阈值时,阀门开始打开。

开启参数

当*开启参数*设置为 "线性 - 面积与压力 "时,阀门开启面积与开启压差成线性关系。

*开启压力

有两种控制阀门的选项:

  • 如果*开启压力规格*设置为 "压差",则控制压力为端口*A*和*B*之间的压差。当 达到或超过*开启压差*的值时,阀门开始开启。

  • 如果*开启压力规格*设置为 "端口 A 的压力",则控制压力为端口 A 与大气压力之间的压差。当 达到或超过*开启压力(表压)*值时,阀门开始开启。

*开启区域和压力

阀门横截面的线性参数如下

其中归一化压力

当阀门处于线性参数化中的近开或近关位置时,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*不为零,则可确保控制压力在 之间平稳变化。

如果*开孔参数化*设置为 "表格数据 - 容积流量与压力关系",则 是*开孔面积矢量*参数与*压差矢量*参数和计算压差的线性插值。

*质量流量方程

质量守恒方程:

通过阀门的质量流量计算如下:

其中

  • - 流量系数,即 * 排放系数 * 参数的值;

  • - 是阀门的瞬时开启面积;

  • - 端口 A 和端口 B 的横截面积*;

  • - 是流体的平均密度;

  • - 阀门中的压差

临界压降, - 由*临界雷诺数*参数给出的临界雷诺数 值确定的压降,它是层流与湍流之间的过渡点:

压力损失 ,用于计算阀门面积减小导致的阀门内压力下降,计算公式如下:

压力恢复描述了由于面积增加而导致的阀门压力正向变化。要忽略压力恢复,请取消选中*压力恢复*方框。在这种情况下,压力损失

体积流量参数化表格

如果 * 打开参数化 * 设置为 "表格数据 - 体积流量与压力",阀门将根据用户提供的表格体积流量和端口 A 与端口 B 之间的压差数据打开。

质量流量为

其中

  • - 是液体的平均密度;

  • - 阀门中的压降

  • 其中

    • - 流量系数;

    • - 临界雷诺数;

    • - 运动粘度。

在此参数设置中, 的固定值分别为 "0.64 "和 "150"。

压差值在表格数据范围内:

其中

  • - 是*压差矢量*参数的值;

  • 其中 是*容积流量矢量*参数的值。

如果在模拟过程中,压降值小于*压差矢量*参数的第一个元素

其中 是 * 容积流量矢量 * 的第一个元素。

如果在模拟过程中压差大于*压差矢量*的最后一个元素,

其中 是 * 容积流量矢量 * 参数的最后一个元素。

开启动态

通过线性参数化,可以对阀门的开启和关闭动态进行建模。如果对其进行建模,则会在信号压力值上添加一个滞后值。此时将使用动态信号压力 代替 ,否则 就是稳态压力。动态信号压力的导数由 * 打开时间常数 * 计算得出:

打开动态*复选框默认为未选中。

端口

非定向

A - 等温液体端口
等温液体

等温液体口,对应阀门入口。

B - 等温液体口
等温液体口

等温液体口,对应阀门出口。

参数

开度参数化 - 计算阀门开度的方法
线性 - 面积与压力的关系(默认)` | 表格数据 - 面积与压力的关系 | 表格数据 - 体积流量与压力的关系 | `表格数据 - 体积流量与压力的关系

计算阀门开度的方法。可供选择的选项:

  • 线性 - 面积与压力关系" - 阀门开启面积与压差成线性关系。

  • 表列数据 - 面积与压力关系"- 使用面积值与压差函数关系表计算通过阀门的质量流量。

  • 表格数据 - 体积流量与压力关系 - 通过压差函数的体积流量表计算通过阀门的质量流量。

开启压力规格 - 作为控制压力使用的压差
压差(默认)` |端口 A 的压力

定义控制压力。压差 "值将控制压力定义为端口 AB 之间的压差。端口 A 的压力 "值将控制压力定义为端口 A 的压力与大气压力之差。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。

开裂压差 - 触发压力
0.01MPa(默认值)` |"正标量"。

超过该压力时阀门将被致动。当控制压力为端口 AB 之间的压差时,将设置此压力。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启压力规格*参数设置为 "压差",并将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。

开启压力(表压) - 跳闸压力
0.1兆帕(默认值)"|"正标量"。

超过该压力时阀门将被致动。当控制压力为端口 A 和大气压力之间的压差时,将设置此压力。

依赖关系

要使用该参数,请将 *开启压力规格 * 设置为 "端口 A 的压力",并将 *开启参数化 * 设置为 "线性 - 面积与压力"。

最大开启压差 - 阀门开启时的压差
0.1 MPa(默认值) | 正标量

阀门全开时的压降。

依赖关系

要使用该参数,请将 *开启压力规格 * 设置为 "压差",并将 *开启参数化 * 设置为 "线性 - 面积与压力"。

最大开启压力(表压) - 阀门开启时的超压
0.2兆帕(默认值)"|"正标量"。

阀门完全打开时的超压。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 的压力",并将*开启参数化*设为 "线性 - 面积与压力"。

*最大开启面积*为阀门完全开启的面积
1e-4 m²(默认值) | 正标量

阀门全开位置的开口横截面积。

依赖关系

要使用该参数,请将 * 打开参数化 * 参数设置为 "线性 - 面积与压力"。

*泄漏面积*是阀门在完全关闭位置的间隙面积
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等于指定的泄漏面积。该参数通过保持流动的连续性来提高数值解的稳定性。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。

压差矢量 - 表格参数化的压差值
[0.01:0.01:0.01:0.1…​] MPa(默认)` | `矢量'。

用于表格化阀门开启区域参数的压差值矢量。根据所选参数化类型,矢量元素与参数 * 打开区域矢量* 或参数 * 容积流量矢量* 中的矢量元素相对应。元素以升序排列,且必须大于 0。表中数据点之间使用线性插值。

依赖关系

要使用此参数,请将*打开参数化*设置为 "制表数据 - 面积与压力关系 "或 "制表数据 - 容积流量与压力关系"。

开启面积矢量 - 用于制表参数化的阀门开启面积值矢量
[1e-10、1e-05、2e-05、3e-05、4e-05、5e-05、6e-05、7.5e-05、8.5e-05、0.0001] m²(默认)` | `矢量'。

用于表格参数化的阀门开启面积矢量。该矢量中的值与 * 压差矢量 * 参数中的矢量元素相对应。 元素按升序排列,且必须大于 0。表格数据点之间使用线性插值。

依赖关系

要使用此参数,请将*打开参数化*参数设置为 "制表数据 - 面积与压力关系"。

端口 A 和 B 的横截面积 - 阀门入口或出口的面积
Inf(默认)` | "正标量"。

端口 AB 入口和出口的横截面积。计算通过阀门的质量流量时使用该面积。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力关系 "或 "表格数据 - 面积与压力关系"。

排出系数 - 流量系数
0.64(默认值)"|"正标量"。

修正系数是实际质量流量与通过阀门的理论质量流量之比。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力 "或 "表格数据 - 面积与压力"。

临界雷诺数 - 层流的雷诺数上限
150(默认值)"|"正标量"。

层流通过阀门的雷诺数上限。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力 "或 "表格数据 - 面积与压力"。

平滑系数 - 数值平滑系数
0.01(默认值)"|"正标量"。

连续平滑系数,通过修正阀门在接近打开和接近关闭位置的特性来实现平稳打开。设置一个小于 1 的非零值,以提高这些模式下的模拟稳定性。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。

压力恢复 - 考虑面积扩展时的压力上升
关闭(默认)` | 开启

决定流体从较小截面积流向较大截面积时是否考虑压力上升。

依赖关系

要使用此参数,请将 * 打开参数化* 设置为 "线性 - 面积与压力 "或 "制表数据 - 面积与压力"。

开启动态 - 考虑阀门开启动态
关闭(默认)"|"打开"。

决定是否考虑阀门开启对流体系统的瞬态影响。选中 Opening dynamics 会给阀门信号压力带来一阶滞后。开启时间常数*参数决定开启动态。

依赖关系

要使用该参数,请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力关系 "或 "表格数据 - 面积与压力关系"。

开启时间常数 - 阀门开启时间常数
0.1秒(默认值)"|"ON"。

定义阀门打开或关闭时流体达到稳定状态所需时间的常数。该参数定义了开启动态。

依赖关系

要使用该参数,请将*开孔参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力关系 "或 "制表数据 - 面积与压力关系",并选中*开孔动态*复选框。

体积流量矢量 - 用于表格参数化的体积流量值矢量
[.000358, .045, .11, .191, .284, .39, .505, .63, .764, .905] m3/s (默认) | `vector'.

用于表格参数化的容积流量向量。该向量中的值与 * 压差向量 * 参数中的向量元素相对应。 必须以升序指定元素。

依赖关系

要使用此参数,请将 *开局参数化 *参数设置为 "表格数据 - 容积流量与压力关系"。