闸阀 (IL)

等温流体网络中的闸门。

类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Valves.FlowControl.Gate

图书馆中的路径:

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

说明

闸阀 (IL) 单元表示在等温流体网络中通过闸阀进行流量控制。阀门由一个边缘锋利的圆形孔口和一个直径相同的圆形闸阀组成。闸阀根据端口 S 的偏移信号打开或关闭。正值使阀塞缩回，阀门打开。

开启区域

*闸阀开启模式

gate valve il 1 cn

闸门缩回时向水流开放的区域为：

其中是*阀嘴直径*参数的值。

在部分打开的阀门中，阀芯覆盖的面积为：

其中为闸板位移，即 S 端口的信号与 * 闸板完全覆盖孔口时的位置 * 参数值之和。

如果偏移量超过*孔径*参数的值，则开阀面积等于最大孔径面积与*泄漏面积*参数值之和：

对于 S 端口信号和小于 0 的闸门偏移量的任何组合，最小阀门面积为 * 泄漏面积*。

数值偏移平滑

当阀门处于近开或近关位置时，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，则在 "0 "和*阀嘴直径*之间的闸板位移会发生平滑变化。

质量守恒方程

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*排量系数*参数的值；
- 为阀门开启面积；
- 端口 A 和端口 B 的横截面积*参数值；
- 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。

端口

输入

# S - 栅极偏移
标量

Details

阀门闸板位移，单位 m。该端口上的正值表示阀门已打开。

非定向

# A - 等温液体端口
等温液体

Details

等温液体端口，对应阀门入口 A。

# B - 等温液体端口
等温液体

Details

等温液体端口，对应阀门入口 B。

参数

# 阀嘴直径 — 孔径
m | 厘米 | ft | 英寸 | 千米 | mi | 毫米 | um | yd

Details

阀门开口的直径。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`5e-3 m`
程序使用名称	`orifice_diameter`
可计算	是

# 完全覆盖孔口时的闸门位置 — 栅极偏移
m | 厘米 | ft | 英寸 | 公里 | mi | 毫米 | um | yd

Details

阀门关闭时的闸门偏移量。当端口 S 的值为 "0 "时，非零正值表示阀门部分打开。非零负值表示重叠阀，在端口 S 设置的初始正偏置时保持关闭。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.0 m`
程序使用名称	`min_control_displacement`
可计算	是

# 渗漏面积 — 完全关闭位置的净空区域
m^2 | cm^2 | 英尺^2 | in^2 | 公里^2 | mi^2 | 平方毫米 | um^2 | yd^2

Details

阀门处于完全关闭位置时所有间隙的总和。小于此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来提高数值解决方案的稳定性。

计量单位	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
默认值	`1e-10 m^2`
程序使用名称	`leakage_area`
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 | 英尺^2 | in^2 | 平方公里 | mi^2 | 平方毫米 | um^2 | yd^2

Details

入口和出口端口 A 和 B 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` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
默认值	`Inf m^2`
程序使用名称	`port_area`
可计算	是

# 排水系数 — 流量系数

Details

校正系数是实际质量流量与通过阀门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	是

# 临界雷诺数 — 层流雷诺数上限

Details

通过阀门的层流雷诺数上限。

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

# 平滑系数 — 数值平滑因子

Details

连续平滑系数，通过修正阀门在接近开启和接近关闭位置的特性来实现平稳开启。设置一个小于 1 的非零值，以提高这些模式下模拟的稳定性。

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

# 压力恢复 — 考虑到区域扩张时的压力上升

Details

确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。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`pressure_recovery`
可计算	无