Counterbalance Valve (IL)

等温流体网络中的高压控制阀。

类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Valves.PressureControl.Counterbalance

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Valves & Orifices/Pressure Control Valves/Counterbalance Valve (IL)

资料描述

座 Counterbalance Valve (IL) 它是等温流体网络中的平衡压力控制阀。平衡阀广泛应用于经常发生高压情况或任务需要以生产速度控制高压操纵的应用中。这包括超载液压系统或降低悬吊负载等任务。阀门通过平衡弹簧的力、端口*B*中的背压和端口*L*中的负载来操作。阀响应先导管路中的压力变化。当先导管路中的压力超过背压时，阀门开始打开。

端口*B*和*P*或端口*L*和*P*之间没有流。

该图显示了平衡阀的典型截面。

counterbalance valve il 2

阀门开启

块平衡阀力，使

哪里

-端口压力*P*;
-端口压力*L*;
-端口压力*B*;
-弹簧产生的累积力;
-弹簧常数;
-安全阀的阀芯壳体的线性位置。该位置相对于设定的无压力位置确定。

单位设置压力作用区域 , 和根据参数 Pilot ratio , ，这样

和参数 Back pressure ratio , ，这样

平衡阀的典型比率如下 4:1 或 3:1.

集努力它是弹簧的预张力和弹簧在端口*B*的力的组合。这项努力是 ,参数 Set pressure differential :

该图显示了带有试验台的平衡阀的图，其中压力端口通过作用于具有不同区域的表面来控制阀门。箭头表示压力或弹簧力施加在安全阀体上的力的方向。灰色区域表示安全阀打开时向右移动的单个外壳。止回阀在打开时向左移动。

counterbalance valve il 1 cn

阀门开度参数化

块中提供线性或表格参数化。单元与止回阀连接的部分与单元工作相同 单向阀 (IL).

线性参数化

如果为参数 Opening parameterization 值设置 Linear - Area vs. pressure，则阀门开启面积为

归一化控制压力计算为

哪里 -参数值 Maximum opening pressure differential .

止回阀的归一化压力为

哪里

-参数值 Cracking pressure differential ;
-止回阀参数 Maximum opening pressure differential .

当阀门在线性参数化中处于几乎打开或几乎关闭位置时，通过调整参数可以在仿真中保持数值稳定性 Smoothing factor . 如果参数 Smoothing factor 非零，单位平稳地保持控制压力之间和 .

区域的可参数化

如果为参数 Opening parameterization 值设置 Tabulated data - Area vs. pressure，然后该块使用与线性参数化相同的方程，但使用指定的表格数据。表格数据表示取决于设定的控制压力的面积值，其中 . 参数的第一个元素 Pressure differential vector -这是安全阀开始打开的控制压力。最后一个元素确定阀门完全打开的控制压力。

流量参数化

如果为参数 Opening parameterization 值设置 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure，然后体积流量方程使用下面列出的值:

-安全阀的模拟平均流量密度;
-通过安全阀的流量;
-流动过程中安全阀的压降;
-流动过程中安全阀的临界压降;
-模拟控制压力;
-控制压力值的内部接收表;
-预设压降;
-参数值 Critical Reynolds number ;
-参数值 Discharge coefficient ;
-运动粘度;
-根据阀门面积的流量系数值的内部结果表;
-参考量开支的向量;
, , -参数的先导压力、背压和负载压力 Reference volumetric flow rate vector 相应地。

该单元计算安全阀的质量流量，使

哪里

;
;
.

液体从负载口*L*流向背压口*B*。块外推值到计算后的最近点如何

哪里 . 单元计算控制压力为

和形式的参考控制压力的矢量

哪里

自动柜员机;
自动柜员机;
.

块获取值，其表示用于指定参考曲线上的流体流的压降。块计算如何

该表显示了该装置如何根据参数值控制安全阀和止回阀的开启区域。 Opening parameterization .

Opening parameterization 安全阀止回阀

Linear - Area vs. pressure

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Tabulated data - Area vs. pressure

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counterbalance valve il 6

Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure

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counterbalance valve il 7

假设和限制

该装置仅在具有内部排水和外部先导控制的配置中运行，无需通风。
当您为参数设置 Opening parameterization 意义 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure 该装置使用体积流量值作为安全阀压降的函数来构建参考曲线。块假定先导端口和背压端口对大气压开放。

港口

非定向

# L — 等温流体端口
等温液体

Details

负载相关联的非定向端口。

程序使用名称

load_port

# P — 等温液体压力口
等温液体

Details

与先导压力相连的非定向端口。

程序使用名称

pilot_port

# B — 等温流体端口
等温液体

Details

阀背压连接的无换向口。

程序使用名称

back_port

参数

Model Parameterization

# Opening parameterization — 阀门开度计算方法
Linear - Area vs. pressure | Tabulated data - Area vs. pressure | Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure

Details

阀开度的计算方法。选择时 Linear - Area vs. pressure 或 Tabulated data - Area vs. pressure 块将开口区域连接到控制压力。选择时 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure 该装置为平衡阀的安全阀和止回阀使用参考流量和压差曲线，为此背压端口和先导端口处的压力对应 1 安全阀参考曲线上的atm。

值	`Linear - Area vs. pressure` \| `Tabulated data - Area vs. pressure` \| `Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure`
默认值	`Linear - Area vs. pressure`
程序使用名称	`opening_parameterization`
可计算	无

# Set pressure differential — 弹簧的初始压缩压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

用于提升安全阀的压力差。使用此参数可以调整规范中指定的预设压力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Linear - Area vs. pressure 或 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure.

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	`5.0 MPa`
程序使用名称	`delta_p_set`
可计算	是

# Maximum opening pressure differential — 安全阀的最大压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

安全阀的最大压力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Linear - Area vs. pressure.

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	`6.0 MPa`
程序使用名称	`delta_p_max`
可计算	是

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

Details

安全阀的最大开放面积。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Linear - Area vs. pressure.

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

# Leakage area — 全关闭位置的阀门间隙区域
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解的稳定性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Linear - Area vs. pressure.

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

# Pilot ratio — 试验区比率

Details

先导压力面积与负载面积之比。

默认值	`3.0`
程序使用名称	`pilot_ratio`
可计算	是

# Back pressure ratio — 反压面积比

Details

反压面积与负载面积之比。

默认值	`4.0`
程序使用名称	`back_ratio`
可计算	是

# Opening dynamics — 应该考虑到流量对阀门打开的反应吗？

Details

是否有必要考虑到阀门打开引起的流体系统中的瞬态效应？选中此框 Opening dynamics 通过在流动响应中引入一阶延迟来近似打开条件。参数 Opening time constant 它还影响模拟的开口动力学。

如果选中此标志，则适用于安全阀，而不是平衡阀的止回阀。

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

# Discharge coefficient — 费用比率

Details

考虑理论流量中的放电损失的校正因子。

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。

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

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。

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

# Opening time constant — 阀门开启时间常数
s | ns | us | ms | min | hr | d

Details

一个常数，确定液体在打开或关闭阀门从一个位置到另一个位置时达到稳定状态所需的时间。该参数影响开孔动力学的模拟。

依赖关系

若要启用此选项，请选中此框 Opening dynamics .

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

# Pressure differential vector — 止回阀操作的压降
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

止回阀的压降矢量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Tabulated data - Area vs. pressure 或 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure.

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	`[5.0, 5.2, 5.4, 5.6, 5.8, 6.0] MPa`
程序使用名称	`delta_p_vector`
可计算	是

# Opening area vector — 止回阀开启面积的数值向量
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

止回阀开启面积的值的向量。此向量中的值对应于参数中向量的元素 Pressure differential vector .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Tabulated data - Area vs. pressure.

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, 2.0e-5, 4.0e-5, 6.0e-5, 8.0e-5, 0.0001] m^2`
程序使用名称	`valve_area_vector`
可计算	是

# Reference pressure differential vector — 安全阀中的压降
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

安全阀中的压降值的向量。此向量中的值对应于参数中向量的元素 Reference volumetric flow rate vector .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure.

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	`[5.0, 5.2, 5.4, 5.6, 5.8, 6.0] MPa`
程序使用名称	`delta_p_reference_vector`
可计算	是

# Reference volumetric flow rate vector — 通过安全阀的体积流量
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

过安全阀的体积流量值的向量。此向量中的值对应于参数中向量的元素 Reference pressure differential vector .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure.

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	`[6.4e-9, 0.0013, 0.0027, 0.0041, 0.0055, 0.007] m^3/s`
程序使用名称	`Vdot_reference_vector`
可计算	是

Check Valve

# Cracking pressure differential — 止回阀的操作压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

止回阀被触发的压降。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Linear - Area vs. pressure.

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	`0.01 MPa`
程序使用名称	`p_crack_check_valve`
可计算	是

# Maximum opening pressure differential — 最大阀门压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

阀中的最大压力。该参数限制了阀门出口处的压力，以在模拟期间保持物理值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Linear - Area vs. pressure.

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	`0.1 MPa`
程序使用名称	`p_max_check_valve`
可计算	是

# Maximum opening area — 最大开放面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

负荷管路中止回阀的最大开口面积。单元内部，止回阀与安全阀并联。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Linear - Area vs. pressure.

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_check_valve`
可计算	是

Details

止回阀的压降值的向量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Tabulated data - Area vs. pressure 或 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure.

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	`[0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1] MPa`
程序使用名称	`delta_p_check_valve_vector`
可计算	是

# Opening area vector — 止回阀开口面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

止回阀开启区域的矢量。此向量中的值对应于参数中向量的元素 Pressure differential vector .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Tabulated data - Area vs. pressure.

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, 1.0e-5, 2.0e-5, 3.0e-5, 4.0e-5, 5.0e-5, 6.0e-5, 7.5e-5, 8.5e-5, 0.0001] m^2`
程序使用名称	`valve_area_check_valve`
可计算	是

# Volumetric flow rate vector — 通过止回阀的体积流量
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

通过止回阀的体积流量值的向量。此向量中的值对应于参数中向量的元素 Pressure differential vector .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Opening parameterization 意义 Tabulated data - Volumetric flow rate vs. pressure.

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	`[3.58e-7, 4.4999999999999996e-5, 0.00011, 0.000191, 0.00028399999999999996, 0.00039000000000000005, 0.000505, 0.00063, 0.000764, 0.0009050000000000001] m^3/s`
程序使用名称	`Vdot_check_valve_vector`
可计算	是