Elbow (IL)
Поворот трубы (колено) в изотермических жидкостных системах.
|
|
|
|
.svg)
.svg)
Описание
Блок Elbow (IL) моделирует течение на повороте трубопровода в изотермической жидкостной сети. При этом рассчитываются потери давления на повороте трубы, но не учитывается влияние вязкого трения.
Доступны два типа колена: Smoothly-curved (плавно изогнутое) и Sharp-edged (Miter) (остроугольное или косое).
Коэффициенты потерь
Если параметр Elbow type имеет значение Smoothly curved, то блок рассчитывает коэффициент потерь как:
.
Блок вычисляет — коэффициент коррекции угла — по Келлеру [2] как
,
где — значение параметра Bend angle в градусах. Блок определяет коэффициент трения как значение для чистой товарной стали. Затем блок интерполирует значения из табличных данных в зависимости от внутреннего диаметра колена для [1]. В таблице ниже приведены данные по трению в трубе для чистой товарной стали при течении в зоне полной турбулентности.
| 1 | 1,5 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 20 | 24 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
20 |
14 |
12 |
12 |
14 |
17 |
24 |
30 |
34 |
38 |
42 |
50 |
58 |
Приведенные значения справедливы для диаметров до 600 мм. Коэффициент трения для больших диаметров или для шероховатости стенок за пределами этого диапазона рассчитывается методом экстраполяции ближайших соседей.
Если параметр Elbow type имеет значение Sharp-edged (Miter), то блок рассчитывает коэффициент потерь для угла изгиба следующим образом [1].
| 0° | 15° | 30° | 45° | 60° | 75° | 90° | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
2 |
4 |
8 |
15 |
25 |
40 |
60 |
-1-s.png)
Баланс массы
Уравнение сохранения массы для сегмента трубы имеет вид:
.
Массовый расход через колено рассчитывается как:
,
где:
-
— площадь потока.
-
— средняя плотность жидкости.
-
— перепад давления на участке трубы, .
Критический перепад давления — это перепад давления, связанный с критическим числом Рейнольдса (параметр блока Critical Reynolds number), точкой перехода режима течения между ламинарным и турбулентным течением:
,
где:
-
— кинематическая вязкость жидкости.
-
— внутренний диаметр колена.
Порты
A — входное или выходное отверстие
изотермическая жидкость
Порт изотермической жидкости соответствует входу или выходу жидкости в сегмент трубы. Этот блок не имеет внутренней направленности.
B — входное или выходное отверстие
изотермическая жидкость
Порт изотермической жидкости соответствует входу или выходу жидкости в сегмент трубы. Этот блок не имеет внутренней направленности.
Параметры
Elbow type — геометрия изгиба
Smoothly curved (по умолчанию) | Sharp-edged (Miter)
Геометрия изгиба участка трубы. Остроугольный или косой изгиб вносит резкое изменение в направление потока, например, на стыке труб, и потери потока моделируются отдельным набором эмпирических данных, полученных на участках труб с постепенным поворотом.
Elbow internal diameter — внутренний диаметр трубы
0.01 м (по умолчанию) | положительный скаляр
Внутренний диаметр трубы.
Elbow angle — угол поворота трубы
90° (по умолчанию) | положительный скаляр
Угол поворота трубы.
Critical Reynolds number — верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
150 (по умолчанию) | положительный скаляр
Число Рейнольдса для перехода между ламинарным и турбулентным режимами в сегменте трубы.