管道（高级）（IL）

等温流体网络中的一个管段。

类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Pipes.Straight

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Pipes & Fittings/Pipe (Advanced) (IL)

说明

管道（高级）（IL）*单元模拟带有刚性或柔性管壁的管道中的流动，管壁摩擦会造成损失。还可选择模拟动态可压缩性、流体惯性和管道升力的影响。您可以定义多个管段，并为每个管段设置流体压力。通过将管道分为若干段并选择*流体惯性*复选框，可以模拟系统中的水锤现象。

管道特性

分段数*参数允许您指定管道的分段数。如果管道由多个管段组成，则会根据入口压力以及流体可压缩性和管壁柔韧性对管段内质量流量的影响（如有考虑）计算每个管段的压力。各段中的流体体积保持不变。对于两段式管道，压力与端口 A 和 B 确定的压力呈线性变化。对于三段或更多段的管道，可以在 初始液体压力 中以矢量或标量的形式指定各段的液体压力。如果 初始液体压力 设置为标量，则所有管段都将使用恒定的压力值。

灵活的墙壁

可对所有横截面几何形状的柔性墙体进行建模。

如果选中*柔性管壁*复选框，则假定沿所有方向均匀膨胀，并保留指定的横截面形状。对于非圆形横截面几何形状，这种设置可能会导致物理结果不正确，因为与大气压力相比，非圆形横截面几何形状的压力较高。在对柔性管壁建模时，可以使用 * 体积膨胀规范 * 参数来控制指定管道横截面积体积膨胀的方法。

如果*体积膨胀规格*设置为 "横截面积对压力"，则体积变化的建模方法如下：

其中

;
- 是管道的长度，即参数 管道长度 的值；
- 管道的标称横截面积，为每种形状定义；
- 管道的当前截面积；
- 管道内部压力；
- 大气压力；
- 作为面积函数的管道变形系数，参数值 静态表压对截面积的增益。

假定带开口的薄壁圆柱形管道发生均匀弹性变形，要计算，请使用：

其中是管壁厚度，是杨氏模量；
- 管道变形时间常数，即 * 体积膨胀时间常数 * 参数的值。

如果*体积膨胀规格*设置为 "横截面积对压力 - 表列"，程序块将使用与 "横截面积对压力 "相同的公式计算。的值通过查表功能确定：

其中

- 是超压矢量 静态表压矢量；
- 截面积增益矢量 截面积增益矢量。

如果*体积膨胀规格*设置为 "液压直径与压力关系"，则体积变化模型如下：

其中

;
- 是为每个模具确定的额定液压直径。
- 是管道当前的液压直径。
- 管道变形系数与直径的函数关系 *静态表压对液压直径的增益 *。

假定带开口的薄壁圆柱形管道发生均匀弹性变形，计算时，使用

如果*体积膨胀规范*设置为 "基于材料特性"，则程序块使用与 "液压直径与压力 "相同的公式计算，但根据*材料特性*参数值计算：

该参数化假设压力容器为圆柱形薄壁容器，其中 .

如果*材料行为*参数选择了 "线性弹性"，则

其中

- 杨氏模量 杨氏模量；
- 泊松比 泊松比；
其中为管壁厚度 管壁厚度；
.

如果*材料行为*参数选择了 "多线性弹性"，程序块将计算冯米塞斯应力，并简化为，以确定等效应变。圆周应变为

其中

块根据应力矢量 * 和应变矢量 * 的第一个元素计算杨氏模量；
其中和分别为等效总应力和等效总应变。该程序块根据 von Mises 应力和应变-应力曲线计算等效总应变；
，其中是考奇应力张量的元素。

如果不是柔性墙建模，和。

Pipe with circular cross-section

水力公称直径和 * 管道直径 * 是相同的。

管孔的横截面积为。

Pipe with annular cross-section

标称液压直径是*管道外径*与*管道内径*之差： .

管道的横截面积为。

横截面为矩形的管道

水力公称直径为

其中

- 是管道横截面的宽度 管道高度；
- 是管道横截面的高度 管道宽度。

管孔的横截面积为。

Pipe with elliptical cross-section

公称液压直径为

其中

- 是椭圆截面的主轴 管道主轴；
- 是椭圆截面的小轴*管道小轴*。

管孔的横截面积为。

Pipe with isosceles triangle cross-section

名义液压直径为

其中

- 是三角形边长 管道边长。
- 是三角形顶点的角度 管道顶点角。

管孔的横截面积为。

摩擦造成的压力损失

哈兰比

哈兰德的分析关系式通过_累积等效长度_（通过增加直管的长度来考虑不均匀性造成的阻力，从而产生等效损失）或_局部损失因子_（使用损失因子来考虑管道的不均匀性）来模拟管壁摩擦造成的损失。

如果*局部阻力规格*设置为 "集合等效长度"，且雷诺数低于*层流雷诺数上限*，则所有管段的压力损失为：

其中

- 流体的运动粘度；
- 用于计算层流状态下局部阻力（达西摩擦因数）的损失因数 *达西摩擦因数*的层流摩擦常数，如果*截面几何形状*设置为 "自定义"，则可以设置该常数，否则该常数等于 "64"；
- 管道的水力直径。
- 用于计算等效损失的管道长度，即 局部阻力的总等效长度 的值；
- 端口 A 的质量流量；
- 端口 B 的质量流量。

当雷诺数大于*紊流下限雷诺数*时，管道中的压力损失为：

其中

- 达西摩擦系数。该系数近似于经验哈兰德方程，基于表面粗糙度、*表面粗糙度规格*和管道的水力直径：

黄铜、铅、铜、塑料、钢、锻铁和镀锌钢或铁的管道粗糙度按 ASHRAE 标准值提供。您也可以使用 "自定义 "设置提供自己的*内表面绝对粗糙度*值。
- 内部流体密度。

如果*局部阻力规格*设置为 "局部损失系数"，且雷诺数小于*层流雷诺数上限*，则所有管段的压力损失为：

当雷诺数大于*紊流雷诺数下限*时，管道中的压力损失为：

其中是损耗系数，可在 * 本地总损耗系数 * 参数中定义为单个系数或管道沿线所有损耗系数之和。

标称压降与标称质量流量的关系

当*粘性摩擦参数化*设置为 "公称压降与公称质量流量的关系 "时，将使用刚性或柔性管壁的损耗系数来确定损耗。当流体不可压缩时，管壁摩擦造成的管道压力损失为：

其中

- 压降，用于计算损耗系数 *标称压降 *标量或矢量；
- 质量流量，以标量或矢量形式计算损耗系数 标称质量流量。

如果参数 额定压降 和 额定质量流量 被指定为矢量，标量值将通过最小二乘法近似从矢量元素中确定。

Table data - Darcy friction coefficient as a function of Reynolds number

如果将*粘性摩擦参数化*设置为 "表格数据 - 达西摩擦系数与雷诺数的关系"，则摩擦系数与雷诺数之间的关系将在表格中列出。雷诺数"，则粘性摩擦压力损失将根据用户提供的*达西摩擦系数矢量*和*湍流达西摩擦系数雷诺数矢量*的表格数据确定。数据点之间采用线性插值。

管道离散化

您可以将管道分为多段。如果管道由多个管段组成，则每个管段都要计算质量流量平衡和动量守恒方程。

如果您想捕捉应用中的特定现象（如水锤），可选择尽可能多的管段，以提供足够的瞬态分辨率。以下公式源于奈奎斯特离散化定理，是通过最小分段数对管道进行离散化的经验法则：

其中

- 管道长度*管道长度*；
- 瞬态频率；
- 声速。

pipe advanced tl 2

质量守恒

如果未选择*流体动态可压缩性*复选框，则管道入口处的质量流量等于管道出口处的质量流量：

如果选中 流体动态可压缩性 复选框，且未选中 柔性管壁 复选框，则管道入口和出口的质量流量差取决于可压缩性导致的流体密度变化：

如果选中 流体动态可压缩性 复选框，且未选中 柔性管壁 复选框，则管道入口和出口处的质量流量差取决于可压缩性导致的流体密度变化以及管道新变形区域内的流体积聚量：

管道入口和出口之间的动量变化包括管壁摩擦引起的压力变化，管壁摩擦根据*粘性摩擦参数化*和管道高度建模。

如果未检查*流体惯性*，则动量平衡将为：

其中

- 是端口 A 中的压力；
- 是液体体积中的内部压力；
- 端口压力 B；
- 壁面摩擦造成的压力损失，由相应端口的*粘性摩擦损失*规格参数决定；
- 管道高度。在管道高度不变的情况下，该参数为*从端口 A 到端口 B 的海拔增益*，否则取端口 *EL*处的标量。
- 自由落体加速度。在重力常数固定的情况下，为参数 重力加速度，否则为端口 G 的标量。

如果选中*流体惯性*，动量平衡将为：

其中

- 是流体在相应端口的加速度；
- 是管道端口的横截面积。

端口

非定向

# A — 流体入口或出口接口
等温液体

Details

等温液体端口相当于管道的入口或出口。

程序使用名称

port_a

# B — 流体入口或出口接口
等温液体

Details

等温液体端口相当于管道的入口或出口。

程序使用名称

port_b

输入

# EL — 管道升降机
标量

Details

从端口 A 到端口 B 的可变提升量，为标量。该端口的数值限制在和之间，其中是管道长度，即 Pipe length 参数的值。

依赖关系

要使用该端口，请选择*可控升程*复选框。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

# G — 自由落体加速度
尺度

Details

作为物理信号给出的自由落体的可变加速度。

依赖关系

要使用该端口，请选择 "受控重力加速度"复选框。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

参数

配置

# 流体动态可压缩性 — 考虑流体的动态可压缩性

Details

决定是否考虑流体的动态可压缩性。如果选中 "流体动态可压缩性*"，则除压力变化引起的密度变化外，还将计算块中流体的质量流量变化。在等温流体库中，所有程序块计算的密度都是压力的函数。

默认值	`true (已开启)`
程序使用名称	`dynamic_compressibility`
可计算	无

# 流体惯性 — 流体惯性

Details

决定是否考虑流体流动的惯性。流动惯性会影响质量流量的变化。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框。

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

# 段数 — 管道分隔数

Details

管道分段数。每个分段都是一个独立的管段，其压力的计算取决于管道入口处的压力、流体的可压缩性以及管壁的柔韧性（如考虑在内）。每个分段的流体体积保持不变。

默认值	`1`
程序使用名称	`segment_count`
可计算	是

# 管道长度 — 管长
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

所有管段的管道总长度。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`5.0 m`
程序使用名称	`length`
可计算	是

# 横截面几何形状 — 管道横截面几何形状
圆形 | 环形 | 矩形 | 椭圆形 | 等腰三角形 | 定制

Details

管道横截面的几何形状。公称水力直径和公称横截面积由横截面几何形状计算得出。

值	`Circular` \| `Annular` \| `Rectangular` \| `Elliptical` \| `Isosceles triangular` \| `Custom`
默认值	`Circular`
程序使用名称	`cross_section_geometry`
可计算	无

# 管道直径 — 管径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

圆形截面管道的直径。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "圆形"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`circular_diameter`
可计算	是

# 管道内径 — 管道内径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

环形截面管道的内径，或两个同心管道之间的流量。

依赖关系

要使用该参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "环形"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.05 m`
程序使用名称	`annular_inner_diameter`
可计算	是

# 管道外径 — 管道外径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

具有环形截面的管道或两个同心管道之间的水流的外径。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "环形"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`annular_outer_diameter`
可计算	是

# 管道宽度 — 管道矩形截面宽度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

管道矩形截面的宽度。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "矩形"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`rectangular_width`
可计算	是

# 管道高度 — 管道矩形截面高度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

管道矩形截面的高度。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "矩形"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`rectangular_height`
可计算	是

# 管道主轴 — 管道椭圆横截面的主轴
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

管道椭圆截面的主轴。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "椭圆形"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`elliptical_major_axis_length`
可计算	是

# 管道小轴 — 管道椭圆横截面的次轴线
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

管道椭圆截面的次轴线。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "椭圆形"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.05 m`
程序使用名称	`elliptical_minor_axis_length`
可计算	是

# 管道边长 — 管道三角形横截面的边长
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

等腰三角形管道横截面两相等边的长度。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "等腰三角形"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`triangular_side_length`
可计算	是

# 管道顶点角度 — 管道三角形横截面顶点的角度
deg | rad | rev | mrad

Details

横截面为等腰三角形的管道在三角形顶点处的角度。该值必须小于 180 度。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何形状*参数设置为 "等腰三角形"。

计量单位	`deg` \| `rad` \| `rev` \| `mrad`
默认值	`30.0 deg`
程序使用名称	`triangular_vertex_angle`
可计算	是

# 横截面积 — 管道横截面积
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

自定义管道几何形状的管孔横截面积。

依赖关系

要使用此参数，请将 Cross-sectional geometry 参数设置为 "自定义"。

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	`0.01 m^2`
程序使用名称	`port_area`
可计算	是

# 液压直径 — 液压直径
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

用于计算管道雷诺数的水力直径。对于非圆形管道，水力直径是横截面积相同的等效圆柱形管道的直径。对于圆形管道，水力直径和管道直径相同。

依赖关系

要使用此参数，请将*横截面几何*参数设置为 "自定义"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.1128 m`
程序使用名称	`hydraulic_diameter`
可计算	是

# 可控增高 — 管道提升规格

Details

如果未选择此复选框，则从端口 A 到端口 B 的管道提升增益为常数，并在端口 A 到端口 B 的提升增益 * 参数中指定。

如果选择了该复选框，则标高增益是可变的，并在端口 EL 中作为标量。

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

# 从端口 A 到端口 B 的仰角增益 — 恒定管道提升高度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

恒定管道提升高度。

依赖关系

要使用该参数，请取消选中 * 控制提升高度* 复选框。

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	`const_elevation_gain`
可计算	是

# 可控重力加速度 — 自由落体加速度规格

Details

如果未选择该复选框，则自由落体加速度为常数，并在*重力加速度*参数中指定。

如果选中该复选框，自由落体加速度可以变化，并在 G 端口中作为标量。

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

# 重力加速度 — 自由落体加速度
gee | m/s^2 | cm/s^2 | ft/s^2 | in/s^2 | km/s^2 | mi/s^2 | mm/s^2 | m/(s^2)

Details

自由落体的恒定加速度。

依赖关系

要使用该参数，请将*重力加速度规格*参数设置为 "常数"。

计量单位	`gee` \| `m/s^2` \| `cm/s^2` \| `ft/s^2` \| `in/s^2` \| `km/s^2` \| `mi/s^2` \| `mm/s^2` \| `m/(s^2)`
默认值	`9.81 m/(s^2)`
程序使用名称	`g_const`
可计算	是

粘性摩擦

# 粘性摩擦参数化 — 壁面摩擦导致压力损失的计算方法
标称压降与标称质量流量的关系 | 哈兰德相关性 | 表格数据 - 达西摩擦因数与雷诺数的关系

Details

壁面摩擦导致的压力损失参数化。可采用分析法和表格法。

值	`Nominal pressure drop vs. nominal mass flow rate` \| `Haaland correlation` \| `Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number`
默认值	`Haaland correlation`
程序使用名称	`pressure_loss_type`
可计算	无

# 标称质量流量 — 用于计算损耗因子的质量流量
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

用于计算刚性和柔性管道压降系数的标称质量流量可指定为标量或矢量。所有标称值都必须大于 "0"，且元素个数与*标称压降*参数相同。如果将该参数指定为矢量，标量值将通过最小二乘法近似确定。

依赖关系

要使用此参数，请将 粘性摩擦参数化 设置为 "名义压降与名义质量流量"。

计量单位	`kg/s` \| `N*s/m` \| `N/(m/s)` \| `lbf/(ft/s)` \| `lbf/(in/s)`
默认值	`[0.1, 1.0] kg/s`
程序使用名称	`mdot_nominal_vector`
可计算	是

# 标称压降 — 用于计算损耗因数的压降
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

用于计算刚性和柔性管道压力损失系数的标称压降可指定为标量或矢量。所有标称值都必须大于 "0"，且元素个数与*标称质量流量*参数相同。如果将该参数指定为矢量，标量值将通过最小二乘法近似确定。

依赖关系

要使用此参数，请将 *粘性摩擦参数化 * 设置为 "名义压降与名义质量流量"。

计量单位	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
默认值	`[0.001, 0.01] MPa`
程序使用名称	`delta_p_nominal_vector`
可计算	是

# 流量反向的质量流量阈值 — 质量流量阈值
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

可逆流的质量流量阈值。在质量流量阈值的正值和负值之间，定义了一个大约为 0 kg/s 的过渡区域。在此过渡区域内，将对流量响应进行数值平滑处理。阈值必须大于 `0。

依赖关系

要使用此参数，请将 粘性摩擦参数化 设置为 "额定压降与额定质量流量"。

计量单位	`kg/s` \| `N*s/m` \| `N/(m/s)` \| `lbf/(ft/s)` \| `lbf/(in/s)`
默认值	`1e-6 kg/s`
程序使用名称	`mdot_threshold`
可计算	是

# 本地电阻规格 — 哈兰比压力损失的量化方法
等效总长度 | 局部损耗系数

Details

一种量化管道不均匀性造成的压力损失的方法。

依赖关系

要使用该参数，请将*粘性摩擦参数化*设置为 "哈兰德相关性"。

值	`Aggregate equivalent length` \| `Local loss coefficient`
默认值	`Aggregate equivalent length`
程序使用名称	`local_pressure_loss_type`
可计算	无

# 局部电阻的总等效长度 — 计算等效损失的管道长度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

与具有弯曲、面积变化或其他不均匀特性的管道相比，会产生等效水力损失的管道长度。有效管道长度等于 * 管道长度 * 和 * 局部阻力的总等效长度 * 之和。

依赖关系

要使用该参数，请将*粘性摩擦参数化*参数设置为 "哈兰德相关性"，*局部阻力规格*参数设置为 "集合等效长度"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`1.0 m`
程序使用名称	`length_add`
可计算	是

# 总局部损耗系数 — 管道损耗系数

Details

与管道中每个不规则点相关的损耗因数。您可以输入单个损耗因数或管道沿线所有损耗因数的总和。

依赖关系

要使用此参数，请将*粘性摩擦参数化*参数设置为 "哈兰德相关性"，*局部阻力规格*参数设置为 "局部损耗系数"。

默认值	`0.1`
程序使用名称	`C_local_loss`
可计算	是

# 表面粗糙度规格 — 测定粗糙度的管道材料
商用光滑黄铜、铅、铜或塑料管：1.52 um | 钢和锻铁：46 um | 镀锌铁或钢：152 微米 | 铸铁：259 微米 | 定制

Details

绝对表面粗糙度取决于管道材料。给出的值是 ASHRAE 标准粗糙度值。您也可以将*表面粗糙度规格*设置为 "自定义"，输入您自己的值。

依赖关系

要使用该参数，请将 粘性摩擦参数化 设置为 "哈兰德相关性"。

值	`Commercially smooth brass, lead, copper, or plastic pipe : 1.52 um` \| `Steel and wrought iron : 46 um` \| `Galvanized iron or steel : 152 um` \| `Cast iron : 259 um` \| `Custom`
默认值	`Commercially smooth brass, lead, copper, or plastic pipe : 1.52 um`
程序使用名称	`roughness_specification`
可计算	无

# 内表面绝对粗糙度 — 管壁粗糙度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

管道内壁的绝对粗糙度。该参数用于确定达西摩擦系数，而达西摩擦系数会造成管道内的压力损失。

依赖关系

要使用此参数，请将*粘性摩擦参数化*参数设置为 "哈兰德相关性"，*表面粗糙度规格*参数设置为 "自定义"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`15e-6 m`
程序使用名称	`roughness`
可计算	是

# 湍流达西摩擦的雷诺数向量 — 用于表格参数化的雷诺数矢量

Details

用于达西摩擦系数表格参数化的雷诺数矢量。用于湍流达西摩擦的雷诺数矢量*的元素与达西摩擦系数矢量*的元素相对应。矢量元素应按升序排列。正雷诺数对应于从端口 A 流向端口 B。

依赖关系

要使用此参数，请将*粘性摩擦参数化*参数设置为 "制表数据 - 达西摩擦因数 vs. 雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[400.0, 1000.0, 1500.0, 3e3, 4e3, 6e3, 1e4, 2e4, 4e4, 6e4, 1e5, 1e8]`
程序使用名称	`Re_friction_vector`
可计算	是

# 达西摩擦因数矢量 — 用于表格参数化的摩擦系数矢量

Details

用于达西摩擦系数表格参数化的达西摩擦系数矢量。达西摩擦因数矢量*的元素与湍流达西摩擦因数*的雷诺数矢量的元素相对应。矢量的元素必须是唯一的，且大于或等于 "0"。

依赖关系

要使用该参数，请将*粘性摩擦参数化*参数设置为 "制表数据 - 达西摩擦因数 vs. 雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[0.264, 0.112, 0.071, 0.0417, 0.0387, 0.0268, 0.0250, 0.0232, 0.0226, 0.0220, 0.0214, 0.0214]`
程序使用名称	`friction_factor_vector`
可计算	是

# 层流雷诺数上限 — 层流状态下的雷诺数上限

Details

层流状态下雷诺数的上限。雷诺数超过此值后，流态变为瞬态，接近湍流流态，并在*湍流雷诺数下限*处变为完全湍流。

依赖关系

要使用该参数，请将*粘性摩擦参数化*设置为以下值之一：

哈兰德相关性
表格数据 - 达西摩擦因数与雷诺数的关系雷诺数

默认值	`2000.0`
程序使用名称	`Re_laminar`
可计算	是

# 湍流雷诺数下限 — 紊流状态下的雷诺数下限

Details

湍流状态下雷诺数的下限值。低于该值时，流态为瞬态，接近层流，在*层流雷诺数上限*时为完全层流。

依赖关系

要使用此参数，请将*粘性摩擦参数化*设置为以下值之一：

哈兰德相关性
表格数据 - 达西摩擦因数与雷诺数的关系雷诺数

默认值	`4000.0`
程序使用名称	`Re_turbulent`
可计算	是

# 达西摩擦因数的层流摩擦常数 — 用于计算层流状态下局部阻力（达西系数）的损失系数

Details

用于计算层流的达西系数的损失系数。达西摩擦系数考虑了压力损失计算中的壁面摩擦力。如果*横截面几何形状*未设置为 "自定义"，则该参数值为 "64"。

依赖关系

要使用此参数，请将*粘性摩擦参数化*设置为以下值之一：

哈兰德相关性
表格数据 - 达西摩擦因数与雷诺数的关系雷诺数

并为参数 Cross-sectional geometry 设置 "Custom"（自定义）值。

默认值	`64.0`
程序使用名称	`shape_factor`
可计算	是

管壁

# 柔性管壁 — 墙体灵活性

Details

如果选中该复选框，则假定沿所有方向均匀膨胀，并保留指定的截面形状。对于严重变形下的非圆形截面几何形状，这可能并不准确。

依赖关系

要使用此参数，请选择*流体动态可压缩性*。

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

# 体积膨胀规范 — 指定管道横截面积体积膨胀率的方法
截面积与压力 | 截面积与压力关系 - 表列 | 液压直径与压力 | 基于材料特性

Details

该参数的设置将新的横截面积或液压直径与管道内的压力相关联。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框。

值	`Cross-sectional area vs. pressure` \| `Cross-sectional area vs. pressure - Tabulated` \| `Hydraulic diameter vs. pressure` \| `Based on material properties`
默认值	`Cross-sectional area vs. pressure`
程序使用名称	`volumetric_expansion_model`
可计算	无

# 静态表压对截面积增益 — 管道变形系数与面积的函数关系
m^2/MPa

Details

当*体积膨胀规格*设置为 "截面积与压力 "时，用于计算管道变形的系数。该系数乘以截面压力与大气压力之间的压降。

依赖关系

要使用此参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，并将*体积膨胀规范*设置为 "横截面积对压力"。

计量单位	`m^2/MPa`
默认值	`1e-6 m^2/MPa`
程序使用名称	`area_to_static_gauge_pressure_gain_const`
可计算	是

# 静态表压矢量 — 过压矢量
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

包含超压值的向量。程序块在表格中使用该向量来计算管孔的横截面积。该向量的元素必须严格为正且单调递增，向量的维数必须与*横截面积增益向量*的维数相匹配。

依赖关系

要使用此参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，并将*体积膨胀规范*参数设置为 "横截面积对压力-表格"。

计量单位	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
默认值	`[0.1, 1.0] MPa`
程序使用名称	`static_gauge_pressure_vector`
可计算	是

# 截面积增益矢量 — 管孔截面积矢量
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

包含管孔横截面积的矢量。程序块在表格中使用该矢量计算其他压力下的管孔横截面积。矢量的元素必须严格为正且单调递增，矢量的维数必须与*静态表压矢量*的维数一致。

依赖关系

要使用此参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，并将*体积膨胀规范*参数设置为 "横截面积对压力-表格"。

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-5, 1.1e-5] m^2`
程序使用名称	`area_to_static_gauge_pressure_gain_vector`
可计算	是

# 静态表压对液压直径增益 — 管道变形系数取决于直径
m/MPa

Details

当*体积膨胀规格*设置为 "液压直径与压力 "时，用于计算管道变形的系数。该系数乘以分段压力与大气压力之间的压降。

依赖关系

要使用此参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，并为*体积膨胀规范*设置 "水力直径与压力"。

计量单位	`m/MPa`
默认值	`1e-6 m/MPa`
程序使用名称	`hydraulic_diameter_to_static_gauge_pressure_gain_const`
可计算	是

# 材料性能 — 用于确定材料性能的方法
线性弹性 | 多线性弹性

Details

程序块用于计算材料性能的方法。

依赖关系

要使用此参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，并将*体积膨胀规范*参数设置为 "基于材料特性"。

值	`Linear Elastic` \| `Multilinear Elastic`
默认值	`Linear Elastic`
程序使用名称	`material_behavior_model`
可计算	无

# 管壁厚度 — 管壁厚度
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

管道壁厚。程序块使用该值计算应力。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，并将*体积膨胀规范*参数设置为 "基于材料特性"。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`0.05 m`
程序使用名称	`wall_thickness`
可计算	是

# 杨氏模量 — 管壁材料的杨氏模量
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

管壁材料的杨氏模量。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，将*体积膨胀规范*设为 "基于材料特性"，将*材料行为*设为 "线性弹性"。

计量单位	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
默认值	`69.0 GPa`
程序使用名称	`E`
可计算	是

# 压力向量 — 管壁材料的应力矢量
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

包含管壁材料应力值的矢量。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，将*体积膨胀规范*设为 "基于材料特性"，将*材料行为*设为 "多线性弹性"。

计量单位	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
默认值	`[276.0, 310.0] MPa`
程序使用名称	`stress_vector`
可计算	是

# 应变矢量 — 管壁材料的变形矢量

Details

包含管壁材料应变值的矢量。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，将*体积膨胀规范*设为 "基于材料特性"，将*材料行为*设为 "多线性弹性"。

默认值	`[0.004, 0.02]`
程序使用名称	`strain_vector`
可计算	是

# 检查应力是否超过允许水平 — 当电压超过设定的最大值时发出通知
无 | 误差

Details

当电压超过 * 允许的最大应力 * 参数指定的最大应力时，该参数的值定义了设备的行为。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，将*体积膨胀规范*设为 "基于材料特性"，将*材料特性*设为 "多线性弹性"。

值	`None` \| `Error`
默认值	`None`
程序使用名称	`stress_assert_action`
可计算	无

# 最大允许应力 — 管壁最大容许应力
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

管壁上允许的最大应力。使用 Check if stress exceeds specified allowable level （检查应力是否超过规定的允许值）参数控制设备在应力超过该值时的操作。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，将*体积膨胀规范*设为 "基于材料特性"，*材料行为*设为 "多线性弹性"，*如果应力超过指定的允许水平*则检查*设为 "错误"。

计量单位	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
默认值	`400.0 MPa`
程序使用名称	`max_stress`
可计算	是

# 泊松比 — 管壁材料的泊松比

Details

管壁材料的泊松比。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框，并将*体积膨胀规范*设置为 "基于材料特性"。

默认值	`0.33`
程序使用名称	`poisson_ratio`
可计算	是

# 体积膨胀时间常数 — 管道变形时间常数
d | s | hr | ms | ns | us | min

Details

管道变形后管壁达到稳定状态所需的时间。该参数影响管道容积的动态变化。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*柔性管壁*复选框。

计量单位	`d` \| `s` \| `hr` \| `ms` \| `ns` \| `us` \| `min`
默认值	`0.01 s`
程序使用名称	`volumetric_expansion_time_constant`
可计算	是

初始条件

# 初始液体压力 — 管道或管段的初始压力
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

以标量或矢量形式指定的初始流体压力。长度为元素的矢量定义了每个管段的流体压力。如果矢量长度为两个元素，则管道沿线的压力在两个元素值之间线性分布。如果矢量长度为三个或更多元素，则 -th 管段的初始压力由矢量的 -th 元素决定。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框。

计量单位	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
默认值	`0.101325 MPa`
程序使用名称	`p_start`
可计算	是

# 从 A 端口流向 B 端口的初始质量流量 — 用于惯性计算的初始质量流量
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

模拟流体惯性的管道初始质量流量。

依赖关系

要使用该参数，请选择*流体动态可压缩性*复选框和*流体惯性*复选框。

计量单位	`kg/s` \| `N*s/m` \| `N/(m/s)` \| `lbf/(ft/s)` \| `lbf/(in/s)`
默认值	`0.0 kg/s`
程序使用名称	`mdot_start`
可计算	是

文学

Budynas R. G. Nisbett J. K.& Shigley J.E. (2004).Shigley’s mechanical engineering design (7th ed.)_.McGraw-Hill.
Ju Frederick D., Butler Thomas A., Review of Proposed Failure Criteria for Ductile Materials (1984) Los Alamos National Laboratory.
Jahed H，A Variable Material Property Approach for Elastic-Plastic Analysis of Proportional and Non-proportional Loading，（1997 年）滑铁卢大学。

参见

实例

Example