Cartridge Valve Insert (IL)

用于等温流体网络中的流量控制的插装阀。

模块类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Valves.FlowControl.CartridgeInsert

库中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Flow Control Valves/Cartridge Valve Insert (IL)

资料描述

座 *Cartridge Valve Insert (IL)*模拟等温流体网络中用于流量控制的插装阀。阀座可以是锥形的，也可以由用户使用分析或表格参数设置。当端口*A*和*B*的总压力超过参数值时，阀门打开 *弹簧预紧力*和端口*X*上的压力。

块座的几何形状可以设置为圆锥形或定制。选定的座椅几何形状定义了构成块的子组件。在这两种配置中，参数 Port A poppet to port X pilot area ratio*设置基本单元的力平衡 *插装阀执行机构 (IL).

使用块 *Cartridge Valve Insert (IL)*如果需要通过控制压力管路进行流量控制。要做到这一点，使用块 *压力补偿式三通流量控制阀 (IL)*或 *压力补偿流量控制阀 (IL)*控制因压差或阻塞而产生的流量 *提升阀 (IL)*通过外部信号控制阀门开度。

锥形阀座

带有锥形阀座的插装阀是由两个块组成的:

提升阀 (IL);
插装阀执行机构 (IL).

带锥形阀座的插装阀图

cartridge valve insert il 1

用户自定义阀座

带有自定义阀座的插装阀是一个双块组件:

孔口 (IL);
插装阀执行机构 (IL).

带自定义阀座的插装阀图

cartridge valve insert il 2

在自定义配置中，您可以分析或使用数据集设置阀门开启参数。

分析参数化

如果为参数 Orifice parameterization*值已设置 Linear - Area vs. control member position，那么阀开口面积与控制元件的位置成线性比例。一旦端口*A*或*B*的压力超过该值 *弹簧预紧力，阀门打开，直到达到该值 Maximum orifice area. 当阀门完全关闭时，小面积 *Leakage area*保持对流开放以保持数值连续性。

table参数化

如果为参数 *Orifice parameterization*值已设置 Tabulated data - Area vs. control member position，那么阀开启区域可以根据控制元件的位置以表格的形式设置。该块使用线性插值在数据点之间执行查询，并对超出表边界的点使用线性外推。

如果为参数 *Orifice parameterization*值已设置 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. control member position and pressure drop，那么通过阀的体积流量可以根据控制元件的位置和横跨阀的压降以表格的形式设置。该块使用线性插值在数据点之间执行查询，并对超出表边界的点使用线性外推。体积流量通过乘以液体密度转换为质量流量。

开放的动态

如果模拟了开口的动力学，那么将延迟引入到对模拟的控制压力的流动响应中。压力成为动态控制压力，否则 -这是稳态压力。根据时间常数计算动态控制压力的瞬时变化 Valve opening time constant :

强度和发现的数值平滑

当驱动器几乎完全伸出或缩回，并为参数 Orifice parameterization*值已设置 Linear - Area vs. control member position，能够通过调整参数来保持仿真中的数值稳定性 *Smoothing factor. 平滑函数应用于驱动力和开口或孔区域，但主要在这些范围的极值处影响模拟。

归一化力为

哪里

-港口电力*A*;
-端口*B上的电源*;
-参数值 弹簧预紧力;
-打开端口*X*。

当为参数 Valve seat specification*值已设置 Conical，块提供控制元件的偏移值之间的平滑变化 0 和最大偏移值。当为参数 *Valve seat specification*值已设置 Custom，块提供参数值之间的开口面积的平滑变化 *Leakage area*和参数值 *Maximum orifice area.

港口

非定向

# A — 等温流体端口
等温液体

Details

液体进入或退出的孔。

程序使用名称

port_a

# B — 等温流体端口
等温液体

Details

液体进入或退出的孔。

程序使用名称

port_b

# X — 压力端口
等温液体

Details

制压力口。没有通过端口*X*的质量流。

程序使用名称

port_x

参数

# Valve seat specification — 阀座几何形状
Conical | Custom

Details

阀座的几何形状。该参数用于计算控制元件和座椅之间的开放面积。

值	`Conical` \| `Custom`
默认值	`Conical`
程序使用名称	`seat_type`
可计算	无

# Poppet diameter — 控制元件的直径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

阀控制元件的直径。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Valve seat specification*价值 Conical.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.01 m`
程序使用名称	`poppet_diameter`
可计算	是

# Seat cone angle — 圆锥座的开口角度
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

圆锥座的开口角度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Valve seat specification*价值 Conical.

计量单位	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
默认值	`120.0 deg`
程序使用名称	`cone_angle`
可计算	是

# Port A poppet area — 端口横截面积*A*
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

口的截面积*A*。

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	`port_a_area`
可计算	是

# Port A poppet to port X pilot area ratio — 输入端口的面积与控制端口的面积之比

Details

输入端口*A*的面积与控制端口*X*的面积之比。此值用于计算端口*X*上的力。比率必须小于或等于 1.

默认值	`0.5`
程序使用名称	`port_area_ratio_a_x`
可计算	是

# 弹簧预紧力 — 阀中立位置的弹簧力
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

弹簧在阀中的力是由于弹簧的预紧力。该参数是一个阈值，当添加到端口*X*的控制压力时，由于端口*A*和*B*的压力而平衡阀门开度。

计量单位	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
默认值	`25.0 N`
程序使用名称	`F_preload`
可计算	是

# Spring stiffness — 刚度常数
N/m | mN/m | kN/m | MN/m | GN/m | kgf/m | lbf/ft | lbf/in

Details

弹簧刚度的常数。

计量单位	`N/m` \| `mN/m` \| `kN/m` \| `MN/m` \| `GN/m` \| `kgf/m` \| `lbf/ft` \| `lbf/in`
默认值	`15000.0 N/m`
程序使用名称	`k`
可计算	是

# Leakage area — 全闭合位置的间隙区域
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稳定性。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

*对于参数 *Valve seat specification*价值 Conical;

*对于参数 *Valve seat specification*价值 Custom，而对于参数 *Orifice parameterization*价值 Linear - Area vs. control member position.

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	是

# Discharge coefficient — 费用比率

Details

校正因子是实际质量流量与通过孔的理论质量流量之比。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

*对于参数 *Valve seat specification*价值 Conical;

*对于参数 *Valve seat specification*价值 Custom，而对于参数 *Orifice parameterization*价值 Linear - Area vs. control member position 或 Tabulated data - Area vs. control member position.

默认值	`0.64`
程序使用名称	`C_d`
可计算	是

# 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。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

*对于参数 *Valve seat specification*价值 Conical;

默认值	`150.0`
程序使用名称	`Re_critical`
可计算	是

# Smoothing factor — 数值平滑因子

Details

的连续平滑系数，其通过校正几乎打开和几乎关闭位置中的阀特性来确保平滑打开。设置小于一的非零值以增加这些模式下仿真的稳定性。

依赖关系

要使用此参数，请设置:

*对于参数 *Valve seat specification*价值 Conical;

*对于参数 *Valve seat specification*价值 Custom，而对于参数 *Orifice parameterization*价值 Linear - Area vs. control member position.

默认值	`0.01`
程序使用名称	`smoothing_factor`
可计算	是

# Valve opening time constant — 阀门时间常数
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

确定液体从一个位置移动到另一个位置时达到稳定状态所需的时间的常数。此参数影响模拟的开孔动力学。

计量单位	`s` \| `ns` \| `us` \| `ms` \| `min` \| `hr` \| `d`
默认值	`0.1 s`
程序使用名称	`tau`
可计算	是

# Orifice parameterization — 孔的面积的计算方法
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

Details

建模时计算孔的面积的方法:

Linear - Area vs. control member position -面积根据控制元件相对于全开或全闭阀的位置线性确定。
Tabulated data - Area vs. control member position -从用户提供的参数值内插孔区域 *Poppet position vector*及 *Orifice area vector*基于控制元件的当前位置。
Tabulated data - Volumetric flow rate vs. control member position and pressure drop -体积流量直接从用户提供的参数值内插 Poppet position vector, s, *Pressure drop vector, dp*及 *Volumetric flow rate table, q(s,dp)*基于控制元件的当前位置。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Valve seat specification*价值 Custom.

值	`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`
默认值	`Linear - Area vs. control member position`
程序使用名称	`orifice_parameterization`
可计算	无

# Poppet stroke — 插装阀行程
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

插装阀的最大可能位移。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Valve seat specification*价值 Custom，而对于参数 *Orifice parameterization*价值 Linear - Area vs. control member position.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.005 m`
程序使用名称	`stroke`
可计算	是

# Maximum orifice area — 孔的最大开口面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

全打开位置的孔的横截面积。该参数用作模拟期间计算面积和压力的上限。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Valve seat specification*价值 Custom，而对于参数 *Orifice parameterization*价值 Linear - Area vs. control member position.

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	是

# Poppet position vector — 控制元件的位置向量
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

孔开口区域的表格参数化的控制元件的位置的向量。向量的元素必须与参数的元素匹配。 Orifice area vector. 项目按升序列出，并且必须较大 0.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Valve seat specification*价值 Custom，而对于参数 *Orifice parameterization*价值 Tabulated data - Area vs. control member position.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`[0.0, 0.002, 0.004, 0.007, 0.017] m`
程序使用名称	`control_displacement_vector_1D`
可计算	是

# Orifice area vector — 孔开口面积的值的向量
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

孔区域的表格参数化的孔区域值的向量。此向量中的值对应于 Poppet position vector. 项目按升序列出，并且必须较大 0.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Valve seat specification*价值 Custom，而对于参数 *Orifice parameterization*价值 Tabulated data - Area vs. control member position.

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-9, 2.0352e-7, 4.0736e-5, 0.00011438, 0.00034356] m^2`
程序使用名称	`orifice_area_vector_1D`
可计算	是

# Poppet position vector, s — 控制元件的位置向量
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

用于体积流量的表格参数化的控制元件位置向量。控制元件的位置矢量对应于压降矢量 Pressure drop vector, dp*和体积流量值表 *Volumetric flow rate table, q(s,dp). 一个正位移对应于阀的开度。值按升序列出，第一个元素应等于 0. 表中的数据点之间使用线性插值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Valve seat specification*价值 Custom，而对于参数 *Orifice parameterization*价值 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. control member position and pressure drop.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`[0.0, 0.002, 0.004, 0.007, 0.017] m`
程序使用名称	`control_displacement_vector_2D`
可计算	是

# Pressure drop vector, dp — 压降值向量
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

压差值的矢量，用于体积流量的表格参数化。压降矢量对应于压降矢量 Poppet position vector, s*和体积流量值表 *Volumetric flow rate table, q(s,dp). 值按升序列出，第一个元素应等于 0. 表中的数据点之间使用线性插值。

依赖关系

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`[0.3, 0.5, 0.7] MPa`
程序使用名称	`delta_p_vector_2D`
可计算	是

# Volumetric flow rate table, q(s,dp) — 体积流量值表
m^3/s | mm^3/s | cm^3/s | m^3/hr | m^3/min | l/hr | l/min | l/s | gal/hr | gal/min | gal/s | ft^3/hr | ft^3/min | ft^3/s

Details

矩阵和基于压力降和控制元件位置的独立值的体积流量。价值和 -相应向量的大小:

-压降矢量中元素的数量 Poppet position vector, s;
-控制元素位置向量中的元素个数 Pressure drop vector, dp.

依赖关系

计量单位	`m^3/s` \| `mm^3/s` \| `cm^3/s` \| `m^3/hr` \| `m^3/min` \| `l/hr` \| `l/min` \| `l/s` \| `gal/hr` \| `gal/min` \| `gal/s` \| `ft^3/hr` \| `ft^3/min` \| `ft^3/s`
默认值	`[1.7e-8 2.0e-8 2.5999999999999998e-8; 3.5e-6 4.5e-6 5.3e-6; 0.0007 0.0009000000000000001 0.0010600000000000002; 0.00196 0.0025 0.003; 0.006 0.0077 0.009130000000000001] m^3/s`
程序使用名称	`Vdot_matrix_2D`
可计算	是