泄压阀 (G)
燃气管网中的安全阀。
类型: EngeeFluids.Gas.Valves.PressureControl.Relief
图书馆中的路径:
|
说明
泄压阀 (G)* 是用于煤气管道的泄压阀。在正常压力下,阀门关闭,仅释放泄漏流量。当超过设定压力时,阀门开始打开,允许气体从高压区排出。随着入口压力的升高,阀门的开启面积也随之增大,当达到最大值时,阀门完全打开,压力不停地升高。
阀门响应入口压力与出口压力或入口压力与环境压力的关系。所选压力测量值为阀门的控制压力。控制压力规格*参数决定设备在模拟中使用哪种测量值。
开启面积与压差之间的关系取决于阀门参数设置。这种关系可以是线性分析表达式,也可以是表格函数。
气流可以是层流或湍流,并可达到声速。最大速度出现在阀座处,那里的流动最窄、速度最快。当下游压降无法再提高流速时,流量会达到临界模式和最大流速。当压降达到阀门特定的临界值时,就会发生流量锁定。该装置无法捕捉超音速流动。
压力控制
入口压力是阀门的控制信号。入口压力超过阀门的设定值越多,阀嘴面积就越大。信号压力超出设定值的程度决定了阀门的开度。
如果 * 开度特性 * 设置为 "线性",设备将计算阀门开度,以缩放流量特性参数。阀门开度定义为
其中
-
- 控制压力。
如果*开启压力规格*设置为 "端口 A 相对于端口 B 的压差",则
其中 是端口 A 的绝对压力, 是端口 B 的绝对压力。
如果*开启压力规格*设置为 "端口 A 的表压",则
其中 是区块气体特性 (G) 中规定的大气压力;
-
- 设置压力。
-
如果*开启压力规格*设置为 "端口 A 相对于端口 B 的压差",则 为*设置压差*的值。
-
如果*开启压力规格*设置为 "端口 A 的表压", 就是*设置压力(表压)*的值。
-
-
- 是*压力调节范围*参数的值。
孔参数化
局部阻力容量的计算取决于*阀门参数化*参数的值:
-
Cv 流量系数
- 流量系数 决定了流量与压降的关系。 -
Kv 流量系数
- 流量系数 确定流量与压降的关系, 。 -
Sonic conductance
- 稳态声导决定了临界流量下的流通能力,即流速等于局部声速的条件。当出口压力与进口压力之比达到一个称为临界压力比的值时,流量达到临界值。 -
孔口面积"--孔口面积决定流量。
孔口特征
通过阀门的流量取决于产生该流量的入口信号。阀门开度与*阀门参数化*定义的声导率、流量系数或阀嘴面积有关。
流量特性通常在稳态模式下给出,此时入口为恒定的受控压力。流量特性仅取决于阀门,可以是线性或非线性的。要设置流量特性,请使用*开启特性*参数:
-
线性"- 流量与阀门开度成正比。当开启度从 "0 "增加到 "1 "时,流量值从指定的最小值增加到指定的最大值。
-
制表" - 容量值使用制表函数计算,该函数可以是线性或非线性的,取决于孔口的开启度。该函数以表格形式列出,自变量在*开启压差矢量*或*开启压力(表压)矢量*中指定。
存储脉冲
阀门参数化*参数决定使用哪些公式计算流量。如果*阀门参数化*参数设置为 "Cv 流量系数",质量流量 将定义为
其中
-
- 是流量系数;
-
- 质量流量(千克/小时)、压力(巴)和密度(千克/米3)的常数,等于
27.3
; -
- 膨胀系数;
-
- 入口压力
-
- 出口压力;
-
- 入口密度。
膨胀系数定义为
其中
-
- 是绝热指数与 1.4 之比;
-
- 有窒流量时的参数 xT 压差比系数的值。
当压力比 超过*层流压力比*参数值 时,可平稳过渡到使用线性化方程
其中
当压力比 低于 时,流量变为临界值,方程为
当*阀门参数化*设置为 "Kv 流量系数 "时,设备使用相同的方程,但使用压力比 将 替换为 。有关 * 阀参数化 * 设置为 "Kv 流量系数 "或 "Cv 流量系数 "时质量流量方程的更多信息,请参阅[2] 和[3] 。
当*阀门参数化*设置为 "声导 "时,质量流量 的定义为
其中
-
- 声导率
-
- 临界压力比;
-
- 次声指数*参数值;
-
- ISO参考温度*;
-
- ISO参考密度*参数值;
-
- 入口温度。
当压力比 超过*层流压力比*参数值 时,可平稳过渡到使用线性化方程
当压力比 低于临界压力比 时,流量变为临界值,并使用方程。
有关*阀门参数化*参数设置为 "声导 "时质量流量方程的更多信息,请参阅[1] 。
当*阀门参数化*参数设置为 "孔面积 "时,质量流量 的定义为
其中
-
- 是孔口或阀门的面积; -
- 是 A 端口和 B 端口的*横截面积*值; -
- 排气系数*的值; -
- 绝热系数。
当压力比
当压力比
有关*阀门参数化*参数设置为 "孔口面积 "时质量流量方程的更多信息,请参阅[4].
质量守恒
假设组件内部气体的体积和质量非常小,因此不考虑这些值。根据质量守恒原理,从一个端口进入气体的质量流量等于从另一个端口离开气体的流量:
其中
参数
参数
#
开启压力规格 —
用于控制阀门的压差
A 端口相对于 B 端口的压差
| A 端口的表压
Details
定义阀门的控制开启压力。
端口 A 相对于端口 B 的压差 "值将控制压力定义为端口 A 和 B 之间的压差。
端口 A 的表压 "将控制压力定义为入口处的表压。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
阀门参数化 —
设定阀门流量特性的方法
Cv 流量系数
| Kv 流量系数
| 声导
| 孔口面积
Details
质量流量计算方法基于
-
Cv 流量系数
- 流量系数 。 -
Kv 流量系数
- 流量系数 ,其定义为 。 -
Sonic conductance
- 稳态声导。 -
Orifice area
- 孔口面积。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
开口特性 —
能力类型特征
线性
| 表列
Details
阀块用于计算阀门开启面积的方法。可使用以下值:
-
线性" - 根据阀嘴的开启程度,将开启面积定义为线性函数;
-
制表法"- 开启面积定义为非线性依赖关系,您可以用表格形式指定。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
设定压差 —
设定压力
Pa
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 条形
| 千帕
| ksi
| 磅/平方英寸
| uPa
| 千巴
Details
阀门启动时的压差。当控制压力为端口 A 和 B 之间的压差时,设定该压力。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 相对于端口 B 的压差",并将*开启特性*设为 "线性"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
设定压力(表压) —
设定压力
帕
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| bar
| 千帕
| ksi
| psi
| uPa
| 千巴
Details
阀门启动时的超压。当控制压力为 A 端口与大气压力之间的压差时,设定该压力。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 的表压",并将*开启特性*设为 "线性"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
压力调节范围 —
阀门的工作压力范围
Pa
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 条形
| 千帕
| ksi
| psi
| uPa
| 千巴
Details
阀门的工作压力范围。阀门在设定压力值时开始打开,在工作范围的最大值
依赖关系
要使用该参数,请将 * 打开特性 * 参数设置为 "线性"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 最大 Cv 流量系数 — 与最大孔口面积相对应的流量系数
Details
流量系数
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*设置为 "Cv 流量系数",并将*开启特性*设置为 "线性"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
开启压差矢量 —
设定压力
Pa
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 巴
| 千帕
| 卡
| 磅/平方英寸
| uPa
| 千巴
Details
设定压力矢量,用于指定所选阀门开启度量(声导率、流量系数或开启面积)的设定压力。该矢量的大小必须与包含阀门开启数据的矢量相等。矢量的元素应为正数,且从左到右单调递增。这些压力值代表从入口到出口的压降。
该参数的第一个元素是阀门开始打开时的压力设置。最后一个元素是阀门完全打开时的最大压力。这两个值之间的差值就是阀门的压力控制范围。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 相对于端口 B 的压力差",并将*开启特性*设为 "制表"。
阀门参数化*必须设置为 "Cv 流量系数"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
开启压力(表压)矢量 —
设定压力
Pa
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 条形
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| 千巴
Details
设定压力矢量,用于指定所选阀门开启度量(声导率、流量系数或开启面积)的设定压力。该矢量的大小必须与包含阀门开启数据的矢量相等。矢量的元素应为正数,且从左到右单调递增。这些压力值代表从入口到出口的压降。
该参数的第一个元素是阀门开始打开时的压力设置。最后一个元素是阀门完全打开时的最大压力。这两个值之间的差值就是阀门的压力控制范围。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 的表压",并将*开启特性*设为 "制表"。
阀门参数化*必须设置为 "Cv 流量系数"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Cv 流量系数矢量 — 流量系数矢量
Details
流量系数矢量
依赖关系
要使用此参数,请将*阀门参数化*设为 "Cv 流量系数",并将*开启特性*设为 "线性"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 最大 Kv 流量系数 — 与最大孔口面积相对应的流量系数
Details
孔口截面积最大时的流量系数值
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*设置为 "Kv 流量系数",并将*开启特性*设置为 "线性"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
开启压差矢量 —
设定压力
帕
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| 千巴
Details
设定压力矢量,用于指定所选阀门开启度(声导率、流量系数或开启面积)。该矢量的大小必须与包含阀门开启数据的矢量相等。矢量的元素应为正数,且从左到右单调递增。这些压力值代表从入口到出口的压降。
该参数的第一个元素是阀门开始打开时的压力设置。最后一个元素是阀门完全打开时的最大压力。这两个值之间的差值就是阀门的压力控制范围。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 相对于端口 B 的压力差",并将*开启特性*设为 "制表"。
阀门参数化*必须设置为 "Kv 流量系数"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
开启压力(表压)矢量 —
设定压力
帕
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 巴
| 千帕
| ksi
| 磅/平方英寸
| uPa
| kbar
Details
设定压力矢量,用于指定所选阀门开启度(声导率、流量系数或开启面积)。该矢量的大小必须与包含阀门开启数据的矢量相等。矢量的元素应为正值,且从左到右单调递增。这些值代表入口超压。
该参数的第一个元素是阀门开始打开时的阀门设定压力。最后一个元素是阀门完全打开时的最大压力。这两个值之间的差值就是阀门的压力控制范围。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 的表压",并将*开启特性*设为 "制表"。
阀门参数化*必须设置为 "Kv 流量系数"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Kv 流量系数矢量 — 流量系数矢量
Details
流量系数矢量
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*设置为 "Kv 流量系数",并将*开启特性*设置为 "制表"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
最大声导 —
与最大孔径面积相对应的声导率
升/(巴*秒)
| 加仑/(分*psi)
| m^3/(Pa*s)
Details
孔口截面积最大时的声导率值。
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*设置为 "声导",并将*开启特性*设置为 "线性"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 临界压力比 — 临界压力比
Details
由当地声速决定的流量达到临界值和流速达到最大值时的压力比。
出口压力
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*设置为 "声导",并将*开启特性*设置为 "线性"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
开口压差矢量 —
设定压力
帕
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 巴
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| 千巴
Details
设定压力矢量,用于指定所选阀门开启度(声导率、流量系数或开启面积)。该矢量的大小必须与包含阀门开启数据的矢量相等。矢量的元素应为正数,且从左到右单调递增。这些压力值代表从入口到出口的压降。
该参数的第一个元素是阀门开始打开时的压力设置。最后一个元素是阀门完全打开时的最大压力。这两个值之间的差值就是阀门的压力控制范围。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 相对于端口 B 的压力差",并将*开启特性*设为 "制表"。
阀门参数化*必须设置为 "声导"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
开启压力(表压)矢量 —
设定压力
帕
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 条形
| 千帕
| ksi
| psi
| uPa
| 千巴
Details
设定压力矢量,用于指定所选阀门开启度(声导率、流量系数或开启面积)。该矢量的大小必须与包含阀门开启数据的矢量相等。矢量的元素应为正值,且从左到右单调递增。这些值代表入口超压。
该参数的第一个元素是阀门开始打开时的阀门设定压力。最后一个元素是阀门完全打开时的最大压力。这两个值之间的差值就是阀门的压力控制范围。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 的表压",并将*开启特性*设为 "制表"。
阀门参数化*必须设置为 "声导"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
声导矢量 —
声导率矢量
升/(巴*秒)
| 加仑/(分钟*psi)
| m^3/(Pa*s)
Details
声导率值矢量。数值应按升序排列。
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*参数设置为 "声导"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 临界压力比矢量 — 临界压力比值矢量
Details
临界压力比向量。临界压力比是出口压力与进口压力之比,在此压力下,流量达到临界值,流速达到由当地声速决定的最大值。
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*设置为 "声导",并将*开启特性*设置为 "制表"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 亚音速指数 — 用于计算亚音速流动状态下质量流量的度值
Details
一个经验值,用于更精确地计算亚音速流动状态下的质量流量。
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*参数设置为 "声导"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
ISO 参考温度 —
参考温度符合 ISO 8778 标准
K
| 摄氏度
| 摄氏度
| degR
| deltaK
| 脱氧核糖核酸
| deltadegF
| deltadegR
Details
ISO 8778 标准参考气氛中的温度。
只有在使用不同参考值获得的声导率值时,才需要调整 ISO 参考参数值。
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*参数设置为 "声导"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
ISO 参考密度 —
参考密度符合 ISO 8778 标准
克/厘米^3
| 千克/立方米
| 磅米/加仑
Details
ISO 8778 标准参考气氛中的密度。
只有在使用不同参考值获得的声导率值时,才需要调整 ISO 参考参数值。
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*参数设置为 "声导"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
最大孔口面积 —
与最大孔口面积相对应的流动截面积
m^2
| cm^2
| 英尺^2
| in^2
| 平方公里
| mi^2
| 毫米^2
| um^2
| yd^2
Details
孔口截面积最大时的最大截流面积。
依赖关系
要使用该参数,请将 *阀门参数化 * 设置为 "孔口面积",并将 *开启特性 * 设置为 "线性"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
开启压差矢量 —
设定压力
Pa
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 巴
| 千帕
| ksi
| 磅/平方英寸
| uPa
| 主栏
Details
设定压力矢量,用于指定所选阀门开启度(声导率、流量系数或开启面积)。该矢量的大小必须与包含阀门开启数据的矢量相等。矢量的元素应为正数,且从左到右单调递增。这些压力值代表从入口到出口的压降。
该参数的第一个元素是阀门开始打开时的压力设置。最后一个元素是阀门完全打开时的最大压力。这两个值之间的差值就是阀门的压力控制范围。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 相对于端口 B 的压力差",并将*开启特性*设为 "制表"。
阀门参数化*必须设置为 "孔口面积"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
开启压力(表压)矢量 —
设定压力
帕
| GPa
| 兆帕
| 大气压
| 巴
| 千帕
| ksi
| psi
| uPa
| 千巴
Details
设定压力矢量,用于指定所选阀门开启度(声导率、流量系数或开启面积)。该矢量的大小必须与包含阀门开启数据的矢量相等。矢量的元素应为正值,且从左到右单调递增。这些值代表入口超压。
该参数的第一个元素是阀门开始打开时的阀门设定压力。最后一个元素是阀门完全打开时的最大压力。这两个值之间的差值就是阀门的压力控制范围。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启压力规格*设为 "端口 A 的表压",并将*开启特性*设为 "制表"。
阀门参数化*必须设置为 "孔口面积"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
孔面积矢量 —
孔面积值向量
m^2
| 厘米^2
| 英尺^2
| in^2
| 平方公里
| mi^2
| 毫米^2
| um^2
| yd^2
Details
孔横截面面积向量。该向量的维度与*开口率向量*相对应。该向量的第一个元素为泄漏面积,最后一个元素为最大孔口面积。
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*设置为 "孔口面积",并将*开启特性*设置为 "制表"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 放电系数 — 校正系数
Details
修正系数是实际质量流量与理论质量流量之比。
依赖关系
要使用该参数,请将*阀门参数化*参数设置为 "孔口面积"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 泄漏流量分数 — 成本率
Details
通过封闭孔口的流量与通过开放孔口的流量之比。
依赖关系
要使用该参数,请将*开启特性*设置为 "线性"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 平滑系数 — 数值平滑因子
Details
连续平滑系数,通过修正孔口在接近打开和接近关闭位置的特性,确保顺利打开。
依赖关系
要使用该参数,请将 开启特性 设置为 "线性"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# 层流压力比 — 气流在层流和湍流之间转换时的压力比
Details
气流在层流和湍流状态之间转换时的出口压力与进口压力之比。
典型值范围为 "0.995 "至 "0.999"。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
A 端口和 B 端口的横截面积 —
阀门入口或出口的面积
m^2
| 厘米^2
| 平方英尺
| 英寸
| 平方公里
| mi^2
| 平方毫米
| um^2
| yd^2
Details
该面积用于计算通过端口的质量流量。
所有端口的尺寸相同。该参数的值必须与设备所连接组件的入口端口面积相匹配。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |