减压阀 (IL)
等温流体网络中的减压阀。
类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Valves.PressureControl.Reducing
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图书馆中的路径: |
说明
减压阀 (IL) 装置是等温流体网络中的减压阀。当端口 B 的压力低于设定点时，阀门保持打开。当端口 B 的压力达到或超过设定点时，阀门关闭。设备由设定压力和端口 B 压力之间的差值控制。阀块包含一个单向阀部件，当流量反向时，其功能与阀块单向阀 (IL) 相同。对于基于其他流体系统组件的压力控制，请参见阀块压力补偿阀 (IL) 。
压力控制
减压阀 (IL) 阀块用于调节设定压力和最大压力之间的压力。
设备支持两种调节模式：
-
选中 受控设定压力 时，设定压力由端口 Ps 的信号设定。当端口 B 的压力高于设定压力 和低于 时，设备进行压力调节。端口 B 的压力作为该阀门的控制压力 。 的值等于 与压力控制范围之和。
-
如果未选择 受控设定压力 复选框，则设定压力为恒定压力，由 设定压力（表压） 设定。
压力控制范围的定义取决于*开启参数*的值：
-
线性 - 面积与压力的关系"- 压力调节范围由参数 压力调节范围 定义。
-
表格数据 - 面积 vs. 压力B 端口压力（表压）矢量*参数的最后一个元素与第一个元素之差定义了压力调节范围。
-
表格数据 - 容积流量与压力的关系" - 压力调节范围定义为 B 端口（表压）参考压力矢量*参数的第一个元素与最后一个元素之间的差值。
参数化：压力相关区域
如果*开启参数*设置为 "线性 - 面积与压力关系"，则阀门横截面积如下所示
归一化压力 为
在线性参数化过程中，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，则可确保控制压力 和 的平滑变化。
图中显示了使用线性面积参数时的阀门开启特性。随着出口压力 的增加，开启面积 呈线性减小。开启面积从 到 不等，工作压力范围从 开始，一直到 。
如果*开孔参数化*设置为 "表格数据 - 面积与压力"，程序块将根据开孔面积计算压力。压力"，则程序块计算的开启面积为
其中
-
- 控制压力；
-
;
-
- 是参数 *端口 B 的压力（压力表）矢量 * 的值；
-
- 当 , 时阀门开始关闭的内部压力偏移；
-
- 是参数*开启区域矢量*的值。
和 的值分别是*开启区域矢量*的第一个和最后一个元素。
图中显示了使用表格参数化的阀门开启特性。
*质量保证
如果*开启参数化*设置为 "线性 - 面积与压力关系 "或 "表格数据 - 面积与压力关系"，则阀门通道的质量守恒方程为压力"，阀门通道的质量守恒方程如下：
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；
-
- 阀门瞬时开启面积；
-
- 端口 A 和 B 的*横截面积；
-
- 是流体的平均密度；
-
- 阀门中的压差 。
临界压降， - 与临界雷诺数 值相关的压降，由参数 *临界雷诺数*给出，临界雷诺数是层流与湍流之间的过渡点。该模块计算临界压降的公式为
压力损失 考虑了阀门面积减小导致的阀门压降，计算公式为
压力恢复描述了由于面积增加而导致的阀门压力正变化。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 。
设备利用阀门开启动态计算 。
阀门开启动态 您可以选择模拟阀门开启动态来对任何区域进行参数化。 如果选中 * 开启动态 复选框，则程序块会在阀门开启时引入流量响应延迟，数值 将变为动态开启区域 ，否则 将变为稳态开启区域。动态控制压力的导数由 开启时间常数 计算得出：
打开动态*复选框默认为未选中。
稳态动态参数的设置与阀门开启参数相同，基于信号压力 。
参数设置：取决于压力的体积流量
容积流量参数化公式适用于下列量值：
-
- * 参考体积流量矢量 * 参数。
-
和 - 分别为*端口 A 的参考压力（表压）矢量*和*端口 B 的参考压力（表压）矢量*参数。
-
- 是 设定压力（表压） 参数或端口压力值 Ps。
-
- 是通过减压级的流量系数，由设备在模拟过程中计算得出。
-
- 是减压阀内液体的平均密度。
-
- 是流体在阀门处的压降。
-
- 液体的临界压降。
-
- 流量系数，在程序块中设置。
-
- 临界雷诺数，在程序块中设置。
-
- 运动粘度，假设等温流体网络的运动粘度为常数。
如果*开启参数化*设置为 "制表数据 - 体积流量与压力关系"，程序块将通过以下方式计算减压阀的平滑质量流量：
程序块使用 "tablelookup "功能计算值 ：
控制压力的计算公式为
其中 是排水压力，取 1 atm。
参考控制压力矢量定义如下
其中 是内部压力偏移量，当 时，该偏移量会导致阀门开始关闭。因此， 。图中显示了阀块如何利用体积流量参数化来控制压力。
参数
控制设定压力 - 启用控制压力端口
已禁用（默认） | 已启用
如果未选中复选框，阀门将在固定压力控制范围内或根据提供的表格压力和开启区域线性关闭。
如果选中复选框，阀门将根据固定压力控制范围内端口 Ps 的设定压力关闭。
开启参数化 - 阀门开启或关闭的计算方法
| 线性 - 面积与压力的关系（默认） | `表格数据 - 面积与压力的关系 | `表格数据 - 体积流量与压力的关系
模拟阀门开启的方法。可供选择的选项：
-
线性—面积与压力关系 "或 "表格数据—面积与压力关系"--阀门开启面积与控制压力的函数关系。
-
表格数据 - 体积流量与压力关系 - 使用减压阀的流量和压差参考曲线。
设定压力（表压） - 超过设定压力时减压阀将被启动
0.1兆帕（默认值）* |"正标量"。
超过该压力时阀门将被致动。当端口 B 中的压力达到此值时，阀门开始关闭。该参数将移动参考曲线，使减压阀在端口 B 的压力等于设定压力时开始关闭。
依赖关系
要使用此参数，请清除*受控设定压力*复选框。
压力调节范围 - 压力调节范围
1 兆帕（默认值） | 正标量
阀门的工作压力范围。压力调节范围定义了*设定压力（表压）*参数与阀门最大工作压力之间的差值。
依赖关系
要使用该参数，请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。
最大开启面积 - 阀门完全开启的面积
1e-4 m²（默认值） | 正标量
阀门全开位置的截面积。
依赖关系
要使用该参数，请将 * 打开参数化 * 设置为 "线性 - 面积与压力"。
*泄漏面积*是阀门在完全关闭位置的间隙面积
1e-10 m²（默认值）"｜"正标量"。
阀门处于完全关闭位置时所有间隙的总和。任何小于此值的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的稳定性。
依赖关系
要使用该参数，请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。
*端口 B 的压力（表压）矢量*是用于表格参数化的表压矢量
[0.2:0.2:1.2…]兆帕（默认值）` | 向量
用于表格式阀门开启区域参数化的表压值矢量。矢量元素必须与参数 * 开启区域矢量 * 中的矢量元素一一对应。 元素按升序排列，且必须大于 0。表中数据点之间采用线性插值。
依赖关系
要使用该参数，请将*打开参数化*参数设置为 "制表数据 - 面积与压力关系"。
开启面积矢量 - 用于表格参数化的阀门开启面积值矢量
[1e-10、1e-05、2e-05、3e-05、4e-05、5e-05、6e-05、7.5e-05、8.5e-05、0.0001] m²（默认）` | `矢量'。
用于表格参数化的阀门开启面积矢量。矢量的元素必须与参数 *端口 B 的压力（压力表）矢量 * 的元素相对应。 元素按升序排列，且必须大于 "0"。表格数据点之间采用线性插值。
依赖关系
要使用该参数，请将*打开参数化*参数设置为 "表格数据 - 面积与压力"。
端口 A 和 B 的横截面积 - 阀门进出口面积
Inf（默认）"｜"正标量"。
端口 A 和 B 的横截面积。计算通过阀门的质量流量时使用该面积。
依赖关系
要使用该参数，请将 * 打开参数化 * 参数设置为 "线性 - 面积与压力关系 "或 "表格数据 - 面积与压力关系"。
排出系数 - 流量系数
0.64（默认值）` | 范围 [0,1]` 的正标量
修正系数，考虑了理论流量中的排泄损失。
依赖关系
要使用该参数，请将*开孔参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力关系 "或 "表格数据 - 面积与压力关系"。
临界雷诺数 - 层流的雷诺数上限
150（默认值）"｜"正标量"。
与通过阀门的层流上限相对应的临界雷诺数值。
依赖关系
要使用该参数，请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力 "或 "表格数据 - 面积与压力"。
平滑系数 - 平滑系数
0.01（默认值）"｜"正标量"。
连续平滑系数，用于指定阀门处于近开和近关位置时流量响应的变化程度。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。
依赖关系
要使用此参数，请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。
压力恢复 - 面积扩大时是否考虑压力的增加
关闭（默认）"｜"打开"。
是否考虑流体从较小截面积流向较大截面积时的压力上升。
依赖关系
要使用此参数，请将 * 打开参数化 * 设置为 "线性 - 面积与压力 "或 "制表数据 - 面积与压力"。
开启动态 - 是否考虑阀门开启时的流量响应
关闭（默认）"｜"打开"。
是否考虑阀门打开对流体系统的瞬态影响。选中 "开启动态 "*方框可通过在流动响应中引入一阶滞后来近似开启条件。模拟的开启动态受*开启时间常数*参数控制。
依赖关系
要使用该参数，请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力关系 "或 "制表数据 - 面积与压力关系"。
开启时间常数 - 阀门开启时间常数
0.1秒（默认值）"｜"ON"。
该常数定义了阀门从一个位置打开或关闭到另一个位置时，流体达到稳定状态所需的时间。该参数会影响开启动态模型。
依赖关系
要使用该参数，请将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力关系 "或 "表格数据 - 面积与压力关系"，并选中*开启动态*复选框。
端口 A 的参考压力（表压） - 端口*A 的参考压力
1.5兆帕（默认值）* |"正标量"。
端口 A 的恒定压力，参考曲线以此为基础。该值通常对应阀门的最大工作压力。在模拟过程中，端口 A 的压力可以是任何压力。
依赖关系
要使用该参数，请将*开启参数化*参数设置为 "表格数据 - 容积流量与压力关系"。
端口 B 的参考压力（表）矢量 - 端口 *B 的参考压力
[1.2,1.0,0.8,0.6,0.4,0.2]兆帕（默认）` | `矢量'。
随着阀门开启面积的变化，参考曲线上单调递减的端口压力 B 值向量。第一个元素是阀门完全关闭时的参考最大压力。最后一个元素是参考控制压力。
依赖关系
要使用该参数，请将 * 打开参数化 * 参数设置为 "表格数据 - 体积流量与压力关系"。
参考体积流量矢量 - 表格参数化的体积流量值矢量
[1.0e-9、1.8e-5、6.6e-5、1.3e-4、2.0e-4、2.8e-4] m3/s （默认）` | `vector'.
通过阀门的单调递增参考流速矢量。设备使用该曲线计算阀门面积变化时的流量系数。
依赖关系
要使用该参数，请将*开启参数化*参数设置为 "制表数据 - 体积流量与压力关系"。
单向阀
启用单向阀 - 启用单向阀选项
关闭（默认） | 打开
设备中是否连接了内部单向阀。
裂缝压差 - 单向阀工作时的设定压力
0.1兆帕（默认值） | 正标量
单向阀工作时的压差。
依赖关系
要使用该参数，请选择*启用单向阀*复选框，并将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。
最大开启压差 - 阀门的最大开启压差
0.2兆帕（默认值） | 正标量
单向阀完全关闭时的压降。
依赖关系
要使用该参数，请选择*启用止回阀*复选框，并将*开启参数化*参数设置为 "线性 - 面积与压力"。
最大开启面积 - 阀门完全开启的面积
1e-4 m²（默认值） | 正标量
阀门全开位置的开口横截面积。单向阀内部与减压级平行。
依赖关系
要使用该参数，请选择*启用单向阀*复选框，并将*开启参数化*设置为 "线性 - 面积与压力"。
压差矢量 - 用于单向阀操作的压差值
[0.1:0.1:1:1…]兆帕（默认）` | vector
单向阀级的压差矢量。该单元将单向阀压差计算为端口 B 的压力与端口 A 的压力之比。
依赖关系
要使用该参数，请选择*启用单向阀*复选框，并将*开启参数化*参数设置为 "制表数据 - 面积与压力 "或 "制表数据 - 容积流量与压力"。
开启面积矢量 - 单向阀开启面积值矢量
[1e-10、1e-5、2e-5、3e-5、4e-5、5e-5、6e-5、7.5e-5、8.5e-5、1e-4] m²（默认）` | `矢量'。
单向阀级的开启面积向量。该矢量中的值与 * 压差矢量 * 参数中的矢量元素一一对应。
依赖关系
要使用该参数，请选择*启用单向阀*复选框，并将*开启参数化*参数设置为 "制表数据 - 面积与压力对比 "或 "制表数据 - 容积流量与压力对比"。
*体积流量矢量*是单向阀体积流量值的矢量
[.000358、.045、.11、.191、.284、.39、.505、.63、.764、.905] m3/s （默认）` | `矢量'。
单向阀级的容积流量矢量。矢量值必须与*压差矢量*的元素相匹配。
依赖关系
要使用该参数，请选择*启用单向阀*复选框，并将*开启参数化*参数设置为 "制表数据 - 体积流量与压力关系"。