节流孔 (MA)

网中的潮湿气流的变窄。

模块类型: EngeeFluids.MoistAir.Orifices.LocalRestriction

节流孔 (MA)

库中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Moist Air/Valves & Orifices/Orifices/Orifice (MA)

可变节流孔 (MA)

库中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Moist Air/Valves & Orifices/Orifices/Variable Orifice (MA)

资料描述

座 节流孔 (MA) 模拟潮湿空气网络中由于局部阻力引起的压力损失，该阻力可能是收缩、开口或具有恒定或可变横截面积的阀门。对于可变开口，连接到*S*端口的控制元件设置开口位置。

该单元根据输入条件计算阀门内部潮湿空气的属性。潮湿空气和环境之间没有热交换，因此孔内部的相变仅由于压降或相变从模型的另一部分传播而发生。

孔的参数化

局部电阻吞吐量的计算取决于参数值 节流孔参数化 :

Cv 流量系数 -费用比率确定吞吐量对压降的依赖性。流量系数测量潮湿空气在一定压降影响下流动的容易程度。
Kv 流量系数 -费用比率确定吞吐量对压降的依赖性, . 流量系数测量潮湿空气在一定压降影响下流动的容易程度。
音速流导 -稳态声传导性决定了临界流量的吞吐量，即流速等于局部声速的条件。当出口压力与入口压力之比达到称为临界压力比的值时，流量变得临界。
节流孔面积 -孔的面积决定吞吐量。

孔特性

如果为参数 节流孔类型 值已设置 可变，而对于参数 开启特性 — 线性，单元将端口*S*的输入信号作为孔的开度的控制信号:

哪里

-端口*S上信号的值*;
-参数值 节流孔关闭时的控制元件位置 ;
-参数值 控制元件在关闭与开启节流孔之间的行程 .

如果为参数 节流孔类型 值已设置 可变，而对于参数 开启特性 — 以表格形式给出，所述块基于所述参数内插所述孔的特征 控制元件位置向量 和*S*端口上的输入信号。

对于可变开口，控制信号到所选带宽度量的转换取决于参数值。 开启特性 :

线性 -带宽量与端口*S*上的控制信号成比例。随着控制信号的增加，带宽指示符从设定的最小值变为设定的最大值。

如果为参数 节流孔参数化 值已设置 Cv 流量系数 或 Kv 流量系数，参数值 壅塞流时的 xT 压差比因子 假设是恒定的并且独立于控制信号。
以表格形式给出 -带宽值是使用表格函数从端口*S*上的控制信号的值计算的。此函数使用一维插值表。

如果为参数 节流孔参数化 值已设置 Cv 流量系数 或 Kv 流量系数，参数的值 壅塞流时的 xT 压差比因子 是控制信号的值的函数。

动量守恒

参数 节流孔参数化 确定将使用哪些方程来计算流量。如果为参数 节流孔参数化 值已设置 Cv 流量系数，那么质量流量将被定义为

哪里

-费用比率;
-常数等于 27.3 对于以千克/小时为单位的质量流量、以巴为单位的压力和以千克/米3³为单位的密度;
-膨胀系数;
-入口压力;
-出口压力;
-入口处的比容量。

膨胀系数定义为

哪里

-绝热指数与绝热指数之比 1.4;
-参数值 壅塞流时的 xT 压差比因子 .

压力比是什么时候超过参数的值 层流压力比 , ，有一个平滑过渡到使用线性化方程

哪里

压力比是什么时候下降较低，流动变得临界，并使用方程

如果为参数 节流孔参数化 值已设置 Kv 流量系数，然后该块使用相同的方程，但替换上使用关系 .

如果为参数 节流孔参数化 值已设置 音速流导，则质量流量定义为

哪里

-声学传导性;
-临界压力比;
-参数值 亚音速指数 ;
-参数值 ISO 参考温度 ;
-参数值 ISO 参考密度 ;
-入口处的温度。

压力比是什么时候超过参数的值 层流压力比 , ，有一个平滑过渡到使用线性化方程

压力比是什么时候低于临界压力比，流动变得临界，并使用方程

意义 音速流导 参数 节流孔参数化 专为气动应用而设计。如果将此参数用于杂质气体含量较高的潮湿空气或模拟空气以外的工作环境，则可能需要将声传导率乘以混合物相对密度的平方根。

如果为参数 节流孔参数化 值已设置 节流孔面积，则质量流量定义为

哪里

-参数值 排放系数 ;
-绝热指数。

压力比是什么时候超过参数的值 层流压力比 , ，有一个平滑过渡到使用线性化方程

压力比是什么时候下降较低，流动变得临界，并使用方程

质量守恒定律

通过阀门的潮湿空气、水蒸气、杂质气体和水滴的质量守恒方程如下:

哪里

-大众消费; *小写索引和 -端口*A*和*B*分别; *小写索引和它们分别表示水蒸气、气体杂质和水滴的性质。

节约能源

孔中能量守恒方程:

哪里

-通过端口*a的功耗*;
-通过端口*B*的功耗。

假设和限制

单元不与环境进行热交换。

港口

输入

# S — 控制元件的位置，m
标量,标量

Details

控制元件的位置，其确定打开程度。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 节流孔类型 价值 可变.

数据类型	`漂浮64`
复数支持	非也。

非定向

# B — 潮湿空气入口或出口
潮湿空气

Details

一股潮湿空气的入口或出口相连的非定向端口。

程序使用名称

port_b

# A — 潮湿空气入口或出口
潮湿空气

Details

一股潮湿空气的入口或出口相连的非定向端口。

程序使用名称

port_a

参数

主要的

# 控制元件位置向量 — 控制元件位置向量
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

孔的表格参数化的控制元素的位置的向量。向量的元素对应于参数中的值 节流孔面积向量 , Cv 流量系数向量 或 Kv 流量系数向量 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，而对于参数 开启特性 价值 以表格形式给出.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`[0.0, 0.003, 0.006, 0.009, 0.012, 0.015] m`
程序使用名称	`control_displacement_vector_C_v`, `control_displacement_vector_area`, `control_displacement_vector_K_v`, `control_displacement_vector_C`
可计算	是

# Kv 流量系数向量 — 流量系数值的向量

Details

流系数的向量 . 每个系数对应于参数的一个元素 控制元件位置向量 . 该参数确定吞吐量对压降的依赖性。向量的维数对应于维数 控制元件位置向量 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，为参数 节流孔参数化 价值 Kv 流量系数，而对于参数 开启特性 价值 以表格形式给出.

默认值	`[1.0e-6, 0.72, 1.44, 2.16, 2.88, 3.6]`
程序使用名称	`K_v_vector`
可计算	是

# 节流孔参数化 — 限定流过孔的特性的方法
Cv 流量系数 | Kv 流量系数 | 音速流导 | 节流孔面积

Details

计算质量流量的方法基于:

Cv 流量系数 -费用比率 ;
Kv 流量系数 -费用比率 ;
音速流导 -稳态下的声传导性;
节流孔面积 -孔的区域。

值	`Cv flow coefficient` \| `Kv flow coefficient` \| `Sonic conductance` \| `Orifice area`
默认值	`Cv flow coefficient`
程序使用名称	`orifice_parameterization`
可计算	无

# 壅塞流时的 xT 压差比因子 — 临界压降比

Details

入口压力之比和出口压力，定义为在这一点上，流动变得至关重要。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔参数化 价值 Cv 流量系数 或 Kv 流量系数.

默认值	`0.7`
程序使用名称	`delta_p_ratio_K_v`, `delta_p_ratio_C_v`
可计算	是

# 临界压力比 — 临界压力比

Details

流动变得临界和流速达到由局部声速确定的最大值的压力比。出口压力之间的比值和入口压力作曲 .

依赖关系

要使用此参数，请设置:

对于参数 *节流孔类型 价值 常量 而对于参数 节流孔参数化 价值 音速流导，或

对于参数 *节流孔类型 价值 可变，为参数 节流孔参数化 价值 音速流导 而对于参数 开启特性 价值 线性.

默认值	`0.3`
程序使用名称	`B_critical_linear`, `B_critical_fixed`
可计算	是

# 节流孔关闭时的控制元件位置 — 控制元件的位移
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

控制元件的偏移量，或者当孔完全闭合时端口*S*上的值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，而对于参数 开启特性 价值 线性.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0 m`
程序使用名称	`min_control_displacement`
可计算	是

# 控制元件在关闭与开启节流孔之间的行程 — 控制元件的行程
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

控制元件在孔的关闭和打开位置之间移位的距离。如果为参数设置 开启方向 价值 控制元件正向位移打开节流孔，当达到参数值之和时，孔完全打开 节流孔关闭时的控制元件位置 及 控制元件在关闭与开启节流孔之间的行程 . 如果为参数设置 开启方向 价值 控制元件负向位移打开节流孔，当参数值不同时，孔完全打开 节流孔关闭时的控制元件位置 及 控制元件在关闭与开启节流孔之间的行程 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，而对于参数 开启特性 价值 线性.

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	`delta_control_displacement`
可计算	是

# 排放系数 — 费用比率

Details

校正因子是实际质量流量与理论质量流量之比。该参数考虑了实际损耗，这些损耗没有反映在孔的方程中。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔参数化 价值 节流孔面积.

默认值	`0.64`
程序使用名称	`C_d`
可计算	是

# 开启特性 — 带宽特性类型
线性 | 以表格形式给出

Details

端口*S*上的控制信号转换为选定带宽度量的方法。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变.

值	`Linear` \| `Tabulated`
默认值	`Linear`
程序使用名称	`opening_characteristics`
可计算	无

# 音速流导 — 临界模式吞吐量指示器
l/(bar*s) | gal/(min*psi) | m^3/(Pa*s)

Details

在ISO8778中定义的标准条件下，通过孔口的质量流量与入口压力和密度的乘积之比，在临界流量开始时测量。该参数确定在给定入口压力下允许的最大流量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 常量，而对于参数 节流孔参数化 价值 音速流导.

计量单位	`l/(bars)` \| `gal/(minpsi)` \| `m^3/(Pa*s)`
默认值	`12 l/(bar*s)`
程序使用名称	`C_fixed`
可计算	是

# Cv 流量系数 — 费用比率

Details

定流量的值 . 流量系数决定了吞吐量对压降的依赖性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 常量，而对于参数 节流孔参数化 价值 Cv 流量系数.

默认值	`4`
程序使用名称	`C_v_fixed`
可计算	是

# 临界压力比向量 — 临界压力比的值的向量

Details

临界压力比的向量，其中流量首次变得临界，每个临界压力比对应于参数的一个元素 控制元件位置向量 . 临界压力比是出口压力与入口压力之比，在该压力下，流量变得临界，流速达到由局部声速确定的最大值。向量的维数对应于维数 控制元件位置向量 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，为参数 节流孔参数化 价值 音速流导，而对于参数 开启特性 价值 以表格形式给出.

默认值	`[0.3, 0.3, 0.3, 0.3, 0.3, 0.3]`
程序使用名称	`B_critical_vector`
可计算	是

# Cv 流量系数向量 — 流量系数值的向量

Details

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，为参数 节流孔参数化 价值 Cv 流量系数，而对于参数 开启特性 价值 以表格形式给出.

默认值	`[1.0e-6, 0.8, 1.6, 2.4, 3.2, 4.0]`
程序使用名称	`C_v_vector`
可计算	是

# 最大音速流导 — 对应于最大孔面积的声传导率
l/(bar*s) | gal/(min*psi) | m^3/(Pa*s)

Details

口*S*上的控制信号的值等于时的声传导率的值 1，并且孔的横截面积最大。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，为参数 节流孔参数化 价值 音速流导，而对于参数 开启特性 价值 线性.

计量单位	`l/(bars)` \| `gal/(minpsi)` \| `m^3/(Pa*s)`
默认值	`12 l/(bar*s)`
程序使用名称	`C_max`
可计算	是

# 层流压力比 — 流动在层流和湍流模式之间转换的压力比

Details

流动在层流和湍流模式之间转换的出口压力与入口压力之比。在层流中，压力损失与质量流量成线性关系，而在湍流中，压力损失与质量流量成二值关系。

默认值	`0.999`
程序使用名称	`B_laminar`
可计算	是

# 开启方向 — 位移开孔的方向
控制元件正向位移打开节流孔 | 控制元件负向位移打开节流孔

Details

元件打开可调孔的位移方向。正方向意味着增加端口*S*上的信号会打开孔。负方向意味着减少端口*S*上的信号会打开一个孔。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，而对于参数 开启特性 价值 线性.

值	`Positive control member displacement opens orifice` \| `Negative control member displacement opens orifice`
默认值	`Positive control member displacement opens orifice`
程序使用名称	`opening_orientation`
可计算	无

# 端口 A 和 B 处的横截面积 — 入口或出口处的区域
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

港口*A*和*B*的面积。

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	`0.01 m^2`
程序使用名称	`port_area`
可计算	是

# 最大节流孔面积 — 与最大开口面积相对应的流动通路段的面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

全开状态下的流路段的最大面积。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，而对于参数 节流孔参数化 价值 节流孔面积，而对于参数 开启特性 价值 线性.

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_orifice_area`
可计算	是

# 节流孔面积 — 洞面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

孔的通路段的面积。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 常量，而对于参数 节流孔参数化 价值 节流孔面积.

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	`fixed_orifice_area`
可计算	是

# 亚音速指数 — 用于计算亚音速流模式下的质量流率的程度的值

Details

用于在亚音速流动模式下更精确地计算质量流量的经验值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔参数化 价值 音速流导.

默认值	`0.5`
程序使用名称	`m`
可计算	是

# 最大 Cv 流量系数 — 最大开口面积对应的流量

Details

流系数的值当孔完全打开并且孔的横截面积最大时。该参数确定吞吐量对压降的依赖性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，为参数 节流孔参数化 价值 Cv 流量系数，而对于参数 开启特性 价值 线性.

默认值	`4`
程序使用名称	`C_v_max`
可计算	是

Details

标准参考气氛中的温度，定义为 293.15 例如，在ISO8778标准中。

只有在使用参考值以外的值时，才需要调整ISO参考参数值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔参数化 价值 音速流导.

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`293.15 K`
程序使用名称	`T_reference`
可计算	是

# 音速流导向量 — 声学电导率值的向量
l/(bar*s) | gal/(min*psi) | m^3/(Pa*s)

Details

声传导性的向量。每个电导率对应于参数的一个元素 控制元件位置向量 . 向量的维数对应于维数 控制元件位置向量 .

依赖关系

计量单位	`l/(bars)` \| `gal/(minpsi)` \| `m^3/(Pa*s)`
默认值	`[1.0e-5, 2.4, 4.8, 7.2, 9.6, 12.0] l/(bar*s)`
程序使用名称	`C_vector`
可计算	是

# 节流孔类型 — 孔的通路段的面积改变的可能性
常量 | 可变

Details

确定模拟过程中孔的横截面积是否会发生变化:

可变 -*S*端口上的输入信号确定打开程度。
常量 -孔面积恒定。

值	`Constant` \| `Variable`
默认值	`—`
程序使用名称	`type`
可计算	无

# 最大 Kv 流量系数 — 最大开口面积对应的流量

Details

流系数的值当孔完全打开并且孔的横截面积最大时。该参数确定吞吐量对压降的依赖性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，为参数 节流孔参数化 价值 Kv 流量系数，而对于参数 开启特性 价值 线性.

默认值	`3.6`
程序使用名称	`K_v_max`
可计算	是

# ISO 参考密度 — 参考密度根据ISO8778
kg/m^3 | g/m^3 | g/cm^3 | g/mm^3 | lbm/ft^3 | lbm/gal | lbm/in^3

Details

标准参考气氛中的密度，定义为 1.185 ISO8778标准中的kg/m³。

只有在使用具有优良参考值的声传导率值时，才需要调整ISO参考参数值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔参数化 价值 音速流导.

计量单位	`kg/m^3` \| `g/m^3` \| `g/cm^3` \| `g/mm^3` \| `lbm/ft^3` \| `lbm/gal` \| `lbm/in^3`
默认值	`1.185 kg/m^3`
程序使用名称	`rho_reference`
可计算	是

# 节流孔面积向量 — 孔面积值的向量
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

孔的通路段的区域的矢量。向量的维数对应于向量 控制元件位置向量 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，为参数 节流孔参数化 价值 节流孔面积，而对于参数 开启特性 价值 以表格形式给出.

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	`orifice_area_vector`
可计算	是

# Kv 流量系数 — 费用比率

Details

定流量的值 . 流量系数决定了吞吐量对压降的依赖性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 常量，而对于参数 节流孔参数化 价值 Kv 流量系数.

默认值	`3.6`
程序使用名称	`K_v_fixed`
可计算	是

# 平滑因子 — 数值平滑系数

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孔的特性来确保平滑打开。将此参数设置为小于一的非零值，以增加在这些区域中建模的稳定性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，而对于参数 开启特性 价值 线性.

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

# 泄漏流量比例 — 成本比率

Details

通过封闭孔和通过开放孔的流量之比。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 节流孔类型 价值 可变，而对于参数 开启特性 价值 线性.

默认值	`1.0e-6`
程序使用名称	`leakage_fraction`
可计算	是

文学作品

ISO6358-3. «气动流体动力.使用可压缩流体的部件流速特性的测定.第3部分：系统稳态流速特性的计算方法». 2014.
IEC60534-2-3。 «工业过程控制阀.第2-3部分：流量.测试程序». 2015.
ANSI/ISA-75.01.01. «工业过程控制阀.第2-1部分：安装条件下流体流量的流量大小方程». 2012.
P.打手。气动驱动。施普林格-Verlag柏林海德堡. 2007.