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Solenoid Valve (IL)

等温流体网络中的电磁阀。

模块类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Valves.DirectionalControl.Solenoid

库中的路径:

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

资料描述

座 *Solenoid Valve (IL)*模拟等温流体网络中通过电磁阀的流量。 该阀由一个带有电磁执行器的双线控制阀组成。 *S*口上的信号控制电磁铁。 当端口*S*上的信号超过该值 0.5 电磁铁接通,阀门打开。 当端口*S*上的信号下降到以下时 0.5 电磁铁关闭,阀门关闭。

电磁阀由一个带有弹簧加载柱塞的阀体组成,该柱塞由电磁铁控制。 当电磁铁接通时,磁力将阀芯抬起,允许液体流动。 当电磁铁关闭时,弹簧将柱塞推回原位,停止流动。 该装置没有明确地模拟电磁铁的力学,而是使用打开和关闭的开关时间来表征阀门的打开和关闭。

大众消费

通过阀门的质量流量计算如下:

哪里

  • -阀门的横截面积;

  • -参数值 Cross-sectional area at ports A and B;

  • -流量系数,参数的值 Discharge coefficient;

  • -液体的平均密度;

  • -阀门中的压力差;

  • -临界压降:

    哪里 -参数值 Critical Reynolds number,以及 -液体的动态粘度。

开放的动态

该块假定电磁铁的行为类似于串联电阻-电感电路。:

哪里

  • -电磁电感两端的电压;

  • -电磁电感器的电阻;

  • -电磁铁的电感;

  • -通过电磁电感器的电流。

电磁铁产生与电流平方成比例的力 ,在哪里 -相称性的常数。 阀门横截面积的表达式 取决于参数值 Solenoid control.

由标量信号控制的值

如果为参数 *Solenoid control*值已设置 Signal,然后该块根据在端口*S*处接收到的标量信号计算开口面积。 当阀门打开:




当阀门关闭时:



哪里

  • -参数值 Maximum opening area;

  • -参数值 Leakage area;

  • -打开或关闭电磁铁的时间;

  • -打开或关闭电磁铁时阀门的面积;

  • ,在哪里 -参数值 Opening switching time.

  • ,在哪里 -参数值 Closing switching time.

由电信号控制的阀门

如果为参数 Solenoid control*值已设置 Electrical,然后该单元根据经由端口+-*连接到电磁阀的电气网络计算开口面积。

开口面积为

哪里

  • -柱塞位置;

  • -参数值 Plunger distance of travel.

块按照力平衡方程模拟柱塞的运动

哪里

  • -电磁阀运动部件的质量;

  • -电磁铁关闭时弹簧为关闭阀门而施加的力;

  • -刚性止动装置的力,该止动装置不允许柱塞超出完全打开和完全关闭的位置。 单位计算刚性停止的力量使用模式图表;

  • -电磁铁产生的力:

块使用功率平衡方程的解来计算 , 对于参数值 Rated voltage, Nominal current, Opening switching time*及 *Closing switching time. 然后,该块使用以下值 , 以解决在任何给定时间的柱塞位置的问题。

切换时间

块利用参数设定的开启和关闭时间表征电磁阀 *Opening switching time*及 *Closing switching time*因此。 参数 *Opening switching time*是从打开电磁铁到流量增加到一个水平的时间 90 至最大的范围的%。

solenoid valve il 1 cn

参数 *Closing switching time*是从关闭电磁铁直到流量下降到一个水平的时间 10 到最小值的范围的%。

solenoid valve il 2 cn

假设和限制

*电磁铁的最大力等于弹簧产生的力。 *电磁铁内部的阻尼和流动压力可以忽略不计。 *阀芯平衡。 *电磁铁的行程长度足够小,以便单位考虑电感线性。

港口

非定向

# A — 等温流体端口
等温液体

Details

液体入口或出口端口。

程序使用名称

port_a

# B — 等温流体端口
等温液体

Details

液体入口或出口端口。

程序使用名称

port_b

# + — 正端子
电力

Details

正阀控制端连接的无换向口。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 *Solenoid control*价值 Electrical.

程序使用名称

p

# — 负端子
电力

Details

阀控制负端相连的无换向口。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 *Solenoid control*价值 Electrical.

程序使用名称

n

输入

# S — 阀门控制信号,无量纲
标量,标量

Details

控制阀的信号。 当*S*端口上的信号较高时 0.5 电磁铁接通,阀门打开。 当端口*S*上的信号下降到以下时 0.5 电磁铁关闭,阀门关闭。

依赖关系

要使用此端口,请设置参数 *Solenoid control*价值 Signal.

数据类型

漂浮64

复数支持

非也。

参数

参数

# Solenoid control — 阀门控制方法
Signal | Electrical

Details

选择设备用于控制阀门的方法。 如果你选择 Signal,然后该单元使用标量信号*S*来控制阀门。 如果你选择 Electrical 然后该装置使用电气端口*+−*并模拟电气响应。

Signal | Electrical

默认值

Signal

程序使用名称

control_type

可计算

# Valve initial position — 阀的初始位置
Open | Closed

Details

选择阀门的初始位置-打开或关闭。

Open | Closed

默认值

Closed

程序使用名称

initial_position

可计算

# Opening switching time — 打开时增加流量的时间
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

从打开电磁铁到将流量增加到一个水平的时间。 90 至最大的范围的%。

如果为参数 *Solenoid control*值已设置 Electrical,然后通过参数的值计算这个参数 *Rated voltage*使用步进输入信号。

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

0.05 s

程序使用名称

t_open_switch

可计算

# Closing switching time — 关闭时的流量下降时间
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

从关闭电磁铁直到流量下降到一个水平的时间 10 到最小值的范围的%。

如果为参数 *Solenoid control*值已设置 Electrical,然后通过参数的值计算这个参数 *Rated voltage*使用步进输入信号。

计量单位

s | ns | us | ms | min | hr | d

默认值

0.1 s

程序使用名称

t_close_switch

可计算

# Maximum opening area — 全开阀的面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

阀在全开位置的横截面积。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

0.0001 m^2

程序使用名称

max_area

可计算

# Leakage area — 在全关闭位置通过阀门的泄漏区域
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

阀处于完全关闭位置时所有间隙的总和。 小于该值的任何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而有助于数值解的稳定性。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

1.0e-10 m^2

程序使用名称

leakage_area

可计算

# Cross-sectional area at ports A and B — 阀的入口或出口处的区域
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

端口*A*和*B*处的横截面积。 该面积用于计算通过阀门的质量流量。

计量单位

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

默认值

Inf m^2

程序使用名称

port_area

可计算

# Discharge coefficient — 费用比率

Details

校正因子是实际质量流量与通过阀的理论质量流量之比。

默认值

0.64

程序使用名称

C_d

可计算

# Critical Reynolds number — 层流雷诺数的上限

Details

流过阀的层流的雷诺数的上限。

默认值

150.0

程序使用名称

Re_critical

可计算

# Pressure recovery — 扩大面积时是否应考虑到压力增加

Details

当液体从横截面积较小的区域流向横截面积较大的区域时,是否应考虑到压力增加。

默认值

false (关掉)

程序使用名称

pressure_recovery

可计算

# Rated voltage — 电磁铁的额定电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

电磁铁的额定电压。 计算参数值 *Opening switching time*及 *Closing switching time*在此电压下,使用步进输入信号。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 *Solenoid control*价值 Electrical.

计量单位

V | uV | mV | kV | MV

默认值

12.0 V

程序使用名称

V_rated

可计算

# Nominal current — 稳态电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

参数值处电磁铁的稳态电流 Rated voltage.

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 *Solenoid control*价值 Electrical.

计量单位

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

默认值

0.0002 A

程序使用名称

I_rated

可计算

# Solenoid inductance — 电磁铁的线性电感
H | nH | uH | mH

Details

电磁体的线性电感。 块将电感近似为线性。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 *Solenoid control*价值 Electrical.

计量单位

H | nH | uH | mH

默认值

1.0e-6 H

程序使用名称

L

可计算

# Plunger distance of travel — 柱塞移动的距离
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

柱塞在全闭和全开阀位置之间经过的距离。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 *Solenoid control*价值 Electrical.

计量单位

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

默认值

0.0018 m

程序使用名称

travel_distance

可计算

# Initial current — 电磁铁的初始电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

电磁铁中的初始电流。

依赖关系

若要使用此参数,请为参数设置 *Solenoid control*价值 Electrical.

计量单位

A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

默认值

0.0 A

程序使用名称

i_start

可计算

文学作品

  1. 张、向、永华路、杨力、迟章和王瑞. 气动电磁阀响应特性的数值计算与实验研究。_测控52,no.9-10(2019年11月):1382-1393. https://doi.org/10.1177/0020294019866853.

  2. 张建宇,刘鹏,范丽云,邓雅杰。 _电控燃油喷射系统高速电磁阀动态响应特性分析。_工程中的数学问题2020(2020年1月22日):1-9。 https://doi.org/10.1155/2020/2803545.