Orifice (TL)
导热液体网络中面积恒定或可变的开口。
类型: EngeeFluids.ThermalLiquid.Orifices.LocalRestriction
Orifice (TL) 图书馆中的路径:
|
|
Variable Orifice (TL) 图书馆中的路径:
|
说明
Orifice (TL) 装置可模拟流经开口面积恒定或可变的局部节流孔。对于可变开口面积,连接到 S 端口的控制元件可设定开口位置。开口面积可线性变化或使用插值表变化。
模块中的质量守恒方程实现如下
该质量守恒方程意味着,当孔径面积减小时,速度会增加,而当孔径面积增大时,速度会减小。根据伯努利原理,这种速度变化会导致孔口压力降低,膨胀区压力升高。由此产生的压力增加称为压力恢复,取决于孔口的排放系数和孔口与孔面积之比。
横截面积恒定的孔
如果*孔口类型*参数选择了 "恒定",则程序块将模拟流经开口面积恒定的孔口 ,并假定其值在模拟过程中不会发生变化。
Parameterisation of flow through orifice area value
如果选择 "孔口面积 "作为*孔口参数化*参数,程序块将按以下方式计算质量流量:
,
其中
-
- 是排出系数 *排出系数 *; -
- 瞬时开口面积; -
- 端口 A 和 B 的横截面积,端口 A 和 B 的横截面积; -
- 液体的平均密度。
压降
Table parameterisation by flow rate
如果为*孔口参数化*参数选择了 "制表数据 - 体积流量与压降对比 "或 "制表数据 - 质量流量与压降对比",则流量将根据制表压降值
如果流量和压差矢量同时包含负值和正值,但不包含 "0",程序块将设置矢量的原点,以确保压差为 "0 "时没有非零流量,这是不符合实际情况的。
截面积可变的开口
如果*孔口类型*参数选择了 "可变",程序块将模拟流经开口面积可变的孔口。
如果*开口方向*设置为 "正控制部件位移打开孔口",则当端口 S 的信号为正时,孔口打开。如果 * 打开方向* 设置为 "负控制部件位移打开孔口",则当端口 S 的信号为负时孔口打开。如果在这两种情况下信号都为正,则孔口的开启由信号大小决定。
孔面积值的线性参数化取决于控制部件的位置
如果在孔口参数化*中选择了 "线性 - 孔口面积与控制部件位置",则孔口面积
其中
-
- 是孔口完全关闭时控制部件的位置; -
- 参数 控制部件在孔口关闭和打开之间的移动量; -
- 参数值 最大孔口面积; -
- 参数值 泄漏面积; -
- 参数值 开启方向。
可根据压力/流量比确定容积流量:
其中
对于线性参数化,当孔口处于接近打开或接近关闭位置时,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,则可确保孔口面积在
Table parameterisation of the hole area value as a function of the position of the control element
如果为*孔口参数化*选择了 "表格数据 - 面积与控制元件位置关系",则
与 "线性数据 - 面积与控制部件位置 "参数化一样,体积流量可根据压力流量比确定:
其中
-
- 孔口面积矢量*的最后一个元素(如果孔口大于指定的最大孔口); -
- 如果孔径小于指定的最小孔径,则为*孔径面积矢量*的第一个元素; -
如果计算面积介于*孔口面积矢量*的限值之间。
Table parameterisation by volumetric flow rate as a function of the position of the control element and pressure drop
如果为*孔口参数化*参数选择了 "表格数据 - 体积流量与控制元件位置和压降的关系",则会根据控制元件位置和孔口压降,从用户提供的体积流量表中直接插入体积流量值。程序块使用线性内插法在数据点之间进行查询,并对控制部件位置使用最近外推法,对压降使用线性外推法。
该数据可能包括负压降和负开度值。如果数据集中包含负压降,容积流量将改变方向。但是,负开启值的流量将保持不变。
如果 * 压降矢量参数 dp* 不包含 "0",且 * 容积流量表参数 q(s,dp)* 不包含相应的 "0 "列,则程序块会添加这些参数,以确保在压降等于 "0 "时没有非零流量,因为这是不符合实际情况的。
Table parameterisation by mass flow rate as a function of control element position and pressure drop
如果为*孔口参数化*参数选择了 "制表数据 - 质量流量与控制元件位置和压降的关系",则质量流量值将直接根据控制元件位置和压降计算得出。这三个变量之间的关系可能是非线性的,并在参数 控制部件位置矢量 s、压降矢量 dp 和 质量流量表 mdot(s,dp) 中列出:
其中
质量流量根据温度和压力的关系进行校正
参数
参数
#
Orifice type —
孔型
Constant
| Variable
Details
决定孔的面积是否可变的孔类型:
-
不变"--孔的面积在模拟过程中保持不变。
-
可变"--孔的面积根据端口 S 的输入信号而变化。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Orifice parameterization —
恒定面积孔的参数化
Orifice area
| Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure drop
| Tabulated data - Mass flow rate vs. pressure drop
Details
参数化方法。默认值 "孔口面积 "定义通过孔口面积值的流量。通过 "表格数据 - 体积流量与压降 "和 "表格数据 - 质量流量与压降 "值,可以将整体非线性流量与压降的关系制成表格。
依赖关系
要使用此参数,请将*孔口类型*参数设置为 "常数"。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Orifice parameterization —
可变面积孔参数化
Linear - Area vs. control member position
| Tabulated data - Area vs. control member position
| Tabulated data - Volumetric flow rate vs. control member position and pressure drop
| Tabulated data - Mass flow rate vs. control member position and pressure drop
Details
可变面积孔有四种参数设置选项:
-
线性 - 面积与控制部件位置" - 开孔面积线性取决于控制部件相对于全开或全闭孔口的位置。位置由端口 S 的值设定。
-
表格数据 - 面积与控制部件位置关系" - 根据端口 S 获取的控制部件位置,从 * 控制部件位置矢量 * 和 * 孔口面积矢量 * 插值得出开口面积。
-
表格数据 - 体积流量与控制元件位置和压降的关系` - 根据端口 S 的控制元件位置以及端口 A 和 B 的压降,从用户提供的参数 控制元件位置矢量 s、压降矢量 dp 和 体积流量表 q(s,dp) 插值得出体积流量。
-
制表数据 - 质量流量与控制部件位置和压降的关系" - 质量流量由用户提供的参数 控制部件位置矢量 s、压降矢量 dp 和 质量流量表 mdot(s,dp) 根据端口 S 的控制部件位置以及端口 A 和 B 的压降内插计算得出。
依赖关系
要使用此参数,请将*孔口类型*参数设置为 "变量"。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Orifice area —
孔区
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
孔的横截面积。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "常数",*孔口参数化*参数设置为 "孔口面积"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Pressure drop vector —
压差矢量
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
压差值矢量,用于按流量进行表格参数化。压差矢量值与 * 体积流量矢量* 或 * 质量流量矢量* 相对应。压差矢量值按升序排列。流量值由 * 体积流量矢量* 或 * 质量流量矢量* 参数内插得出,而 * 体积流量矢量* 或 * 质量流量矢量* 参数则取决于 * 压降矢量* 参数。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "常数",并将*孔口参数化*参数设置为 "制表数据 - 体积流量与压降对比 "或 "制表数据 - 质量流量与压降对比"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Volumetric flow rate vector —
体积流量矢量
m^3/s
| m^3/h
| cm^3/s
| mm^3/s
| ft^3/s
| lpm
| l/s
| gpm
| gal/s
| gal/h
Details
体积流量矢量,用于按体积流量进行表格参数化。体积流量值与*压降矢量*中的压降值相对应。流量值由 * 体积流量矢量* 插值得出,而 * 体积流量矢量* 则取决于 * 压降矢量*。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "常数",并将*孔口参数化*参数设置为 "制表数据 - 体积流量与压降关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Mass flow rate vector —
质量流量值矢量
kg/s
| N*s/m
| N/(m/s)
| lbf/(ft/s)
| lbf/(in/s)
Details
用于表格式质量流量参数化的质量流量值矢量。质量流量值与*压降矢量*中的压降值相对应。流量值从*质量流量矢量*中插值得出,而*质量流量矢量*取决于*压降矢量*。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "常数",并将*孔口参数化*参数设置为 "制表数据 - 质量流量与压降关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Control member position at closed orifice —
控制元件偏移
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
孔口完全关闭时调节元件的初始偏移量。
依赖关系
要使用该参数,请将 孔口类型 设置为 "变量",并将 孔口参数化 设置为 "线性 - 面积与控制部件位置"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Control member travel between closed and open orifice —
调节元件的最大行程
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
调节元件在关闭孔和打开孔之间的最大行程。
当*控制部件在关闭孔口处的位置*和*控制部件在关闭孔口和打开孔口之间的行程*这两个参数之和达到最大值时,孔口完全打开。
依赖关系
要使用该参数,请将 *孔口类型 * 参数设置为 "变量",并将 *孔口参数化 * 参数设置为 "线性 - 面积与控制部件位置关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Opening orientation —
开启元件的运动方向
Positive control member displacement opens orifice
| Negative control member displacement opens orifice
Details
打开可变孔口元件的运动方向。正方向表示 S 端口上的正信号打开孔。负方向表示 S 端口上的负信号打开孔。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "变量",并将*孔口参数化*参数设置为 "线性 - 面积与控制部件位置关系"。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Maximum orifice area —
最大开口面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
模拟过程中孔洞的最大开口面积。
使用 "表格数据 - 面积与控制部件位置关系 "时,最大孔口面积是*孔口面积矢量*的最后一个元素。
依赖关系
要使用该参数,请将孔口类型*设为 "变量",孔口参数化*设为 "线性 - 面积与控制部件位置关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Leakage area —
在完全关闭位置通过开口的泄漏面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
孔口完全关闭时所有间隙的总和。任何小于此值的面积都等于指定的泄漏面积。通过保持流动的连续性,该参数有助于数值解的稳定性。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "变量",并将*孔口参数化*参数设置为 "线性 - 面积与控制部件位置关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Control member position vector —
控制元件的位置矢量
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
控制元件位置矢量,用于孔面积的表格参数化。控制元件的位置值与孔面积向量*的值相对应,向量的元素必须严格单调递增或递减。孔面积由*孔面积矢量*插值,而*孔面积矢量*取决于*控制元件位置矢量*。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*设为 "变量",*孔口参数化*设为 "表格数据 - 面积与控制部件位置关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Orifice area vector —
孔口面积矢量
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
开孔面积参数表的值向量。该向量中的值与*控制部件位置向量*中的元素相对应。如果矢量值在增加,则该矢量的第一个元素为孔的泄漏面积,最后一个元素为最大孔面积。如果矢量值在减小,则该矢量的第一个元素为最大孔面积,最后一个元素为泄漏面积。孔面积由*孔面积矢量*参数内插得出,而*孔面积矢量*参数取决于*控制部件位置矢量*参数。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "变量",并将*孔口参数化*参数设置为 "制表数据 - 面积与控制部件位置关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Discharge coefficient — 放电系数
Details
考虑放电损失的修正系数。
依赖关系
要使用该参数,请设置
-
孔口类型*参数设置为 "变量",孔口参数化*参数设置为 "线性 - 面积与控制部件位置关系 "或 "制表数据 - 面积与控制部件位置关系"。
-
孔口类型*参数的值为 "常数",孔口参数化*参数的值为 "孔口面积"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Critical Reynolds number — 层流雷诺数上限
Details
流经孔口的层流的雷诺数上限。
依赖关系
要使用该参数,请设置
-
孔口类型*参数设置为 "变量",孔口参数化*参数设置为 "线性 - 面积与控制部件位置关系 "或 "制表数据 - 面积与控制部件位置关系"。
-
孔口类型*参数的值为 "常数",孔口参数化*参数的值为 "孔口面积"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Smoothing factor — 数值平滑因子
Details
数值平滑系数,通过修正孔口在接近开启和接近关闭位置的特性,确保顺利开启。
该值必须在"[0, 1]"范围内。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "变量",并将*孔口参数化*参数设置为 "线性 - 面积与控制部件位置关系"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Pressure recovery — 在扩大面积时是否考虑到压力的增加
Details
当流体从横截面积较小的区域流向横截面积较大的区域时,是否考虑压力的增加。
依赖关系
要使用该参数,请设置
-
孔口类型*参数设置为 "变量",孔口参数化*参数设置为 "线性 - 面积与控制部件位置关系 "或 "制表数据 - 面积与控制部件位置关系"。
-
孔口类型*参数的值为 "常数",孔口参数化*参数的值为 "孔口面积"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Control member position vector, s —
控制元件的位置矢量
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
用于流量表参数化的控制元件位置矢量。控制元件的位置值与压差值 压降矢量 dp 和流量值 体积流量表 q(s,dp) 或 质量流量表 mdot(s,dp) 相对应。正偏移对应于孔口打开。数值以升序排列,第一个元素必须等于 "0"。数据点之间采用线性插值。
依赖关系
要使用此参数,请将 孔口类型 设置为 "变量",并将 孔口参数化 设置为 "制表数据 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系 "或 "制表数据 - 质量流量与控制部件位置和压降的关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Pressure drop vector, dp —
压差矢量
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
用于流量表参数化的压差值矢量。压差值与 控制部件位置矢量 s 的位置和 体积流量表 q(s,dp) 或 质量流量表 mdot(s,dp) 的流量值相对应。数值按升序排列,且必须大于 "0"。数据点之间采用线性插值。
依赖关系
要使用此参数,请将 孔口类型 设置为 "变量",并将 孔口参数化 设置为 "制表数据 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系 "或 "制表数据 - 质量流量与控制部件位置和压降的关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Volumetric flow rate table, q(s,dp) —
体积流量表
m^3/s
| m^3/h
| cm^3/s
| mm^3/s
| ft^3/s
| lpm
| l/s
| gpm
| gal/s
| gal/h
Details
与压差值和控制元件位置相对应的体积流量矩阵
-
- 压降矢量中的元素数 压降矢量,dp。 -
- 控制部件位置矢量中的元素数 控制部件位置矢量,s。
依赖关系
要使用该参数,请将 *孔口类型 * 参数设置为 "变量",并将 *孔口参数化 * 参数设置为 "表格数据 - 体积流量与控制部件位置和压降的关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Mass flow rate table, mdot(s,dp) —
质量流量表
kg/s
| N*s/m
| N/(m/s)
| lbf/(ft/s)
| lbf/(in/s)
Details
与压差值和控制元件位置相对应的质量流量矩阵
-
- 压降矢量中的元素数 压降矢量,dp。 -
- 控制部件位置矢量中的元素数 控制部件位置矢量,s。
依赖关系
要使用该参数,请将*孔口类型*参数设置为 "变量",并将*孔口参数化*参数设置为 "制表数据 - 质量流量与控制部件位置和压降的关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Reference inflow temperature —
指定表格数据的入口温度
K
| degC
| degF
| degR
| deltaK
| deltadegC
| deltadegF
| deltadegR
Details
用于指定表格数据的名义入口温度(包括绝对零度)。该参数用于根据模拟过程中测得的温度设置质量流量。
依赖关系
要使用该参数,请设置
-
孔口类型*参数设置为 "变量",*孔口参数化*参数设置为 "制表数据 - 质量流量与控制部件位置和压降的关系"。
-
孔口类型*参数的值为 "常数",孔口参数化*参数的值为 "制表数据 - 质量流量与压降的关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Reference inflow pressure —
应指定表中数据的入口压力
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
指定表格数据的名义入口压力(包括绝对零度)。该参数用于根据模拟过程中测得的压力设置质量流量。
依赖关系
要使用该参数,请设置
-
孔口类型*参数设置为 "变量",*孔口参数化*参数设置为 "制表数据 - 质量流量与控制部件位置和压降的关系"。
-
孔口类型*参数的值为 "常数",孔口参数化*参数的值为 "制表数据 - 质量流量与压降的关系"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Cross-sectional area at ports A and B —
洞口或出口的面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
进口和出口孔口的横截面积 A 和 B。该面积用于计算通过孔口的质量流量。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |