Flow Resistance (G)

Предполагается, что объем газа внутри газового сопротивления незначителен. Массовый расход через один порт в точности равняется массовому расходу через другой порт:

где и — массовые расходы через порты A и B, соответственно.

Энергия может входить в пневматическое сопротивление и выходить из него только через пневматические порты. Теплообмена между стенками и окружающей средой не происходит. Кроме того, газ не совершает работы. Поток энергии, входящий через один порт в точности равен потоку энергии, выходящему через другой порт:

где и — поток энергии через порты A и B соответственно.

Внешние силы, действующие на газ, включают силы, обусловленные давлением на входах, и силы, обусловленные вязким трением на стенках. Гравитация не учитывается, как и другие механические силы. Выражение сил трения в терминах коэффициента потерь дает полуэмпирическое выражение:

где:

Уравнение перепада давления реализовано в двух модификациях. Первая из них учитывает изменение знака при изменении направления потока, тогда уравнение переписывается следующим образом:

где перепад давления положительный только в том случае, когда массовый расход также положительный. Вторая модификация предназначена для устранеия сингулярности из-за изменения направления потока — что может представлять проблему для численных решателей во время моделирования — он линеаризуется в небольшой, при скоростях потока, близких к нулю:

где — пороговый массовый расход, ниже которого падение давления линеаризуется. На рисунке показано измененное падение давления по отношению к локальному массовому расходу (кривая I):

Для простоты моделирования коэффициент потерь не требуется в качестве параметра блока. Вместо этого он автоматически вычисляется на основе номинальных условий, указанных в параметрах блока:

где звездочка ( ) обозначает значение при номинальном рабочем режиме. В основе всех этих расчетов лежит предположение о том, что пороговый массовый расход намного меньше номинального значения . Замена дроби в выражении для перепада давления дает:

или, эквивалентно:

где — коэффициент пропорциональности между перепадом давления на пневматическом сопротивлении и локальным массовым расходом. Это определяется как:

Если предполагается, что плотность газа неизменна, то ее номинальное и фактическое значения всегда должны быть равны. Это имеет место всякий раз, когда номинальное значение указано в диалоговом окне блока как 0 — специальное значение, используемое для подачи сигнала блоку о том, что плотность газа является постоянной. Тогда соотношение этих двух величин равно 1, и доля уменьшается до: